KR19980064355A - 멀티빔-안테나 통신 시스템에서 사용되는 간섭 캔슬러 장치 및간섭 캔슬 방법 - Google Patents

멀티빔-안테나 통신 시스템에서 사용되는 간섭 캔슬러 장치 및간섭 캔슬 방법 Download PDF

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Abstract

예를 들어, CDMA(Code Division Multiple Access) 멀티빔-안테나 통신 시스템에서 사용하기 위한 다단 간섭 캔슬러(multistage interference canceller) 장치 및 간섭 캔슬 방법은 각각의 단 내에 간섭 캔슬러 유닛 및 간섭 제거 유닛을 포함하는데, 간섭 캔슬러 유닛은 입력 빔 신호로부터 제1 간섭 레플리카 신호(interference replica signal)를 생성하여 제1 오차 신호를 출력하는 레플리카 신호 생성기를 갖고 있고, 간섭 제거 유닛은 다른 레플리카 신호 생성기로부터 제2 간섭 레플리카 신호를 수신하고, 상기 제2 간섭 레플리카 신호를 변환 계수와 승산하며, 얻어진 신호를 제1 간섭 레플리카 신호로부터 감산하여, 제2 오차 신호를 생성하므로, 오차 신호는 로컬 신호 빔 및 다른 신호 빔들의 간섭 레플리카 신호들로부터 각각의 신호 빔마다 생성되어 간섭을 제거한다.

Description

멀티빔-안테나 통신 시스템에서 사용되는 간섭 캔슬러 장치 및 간섭 캔슬 방법
본 발명은 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access : CDMA) 멀티빔-안테나 통신 시스템에서 간섭을 캔슬하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 다이렉트 시퀀스 코드 분할 다중 접속(Direct Sequence CDMA : DS-CDMA) 디지탈 이동 무선 시스템에 관한 것이다.
CDMA 시스템에 있어서, 사용자 채널들 간의 간섭은 채널 용량을 제한하고 전송 품질을 저하시키는 주요인이다. 현재 연구·개발 단계에 있는 멀티빔-안테나 CDMA 시스템은 또한 빔 중첩에 의해 빔-신호 간섭을 받는다.
지금까지, CDMA 시스템에서, 확산 코드(spread code)의 상호 상관(cross correlation)에 의해 야기된 다른 사용자 채널들로부터의 간섭을 감소시키고 신호 대 간섭 비(Signal-to-Interference Ratio : SIR)를 향상시키기 위해 여러 유형의 간섭 캔슬러가 제안되어 왔다. 가장 유망한 간섭 캔슬러는 간섭 레플리카 신호(interference replica signal)를 생성하여 이것을 수신된 신호로부터 감산하는 몇개의 단을 갖는다.
도 1은 이러한 다단 간섭 캔슬러의 예로서 2단 간섭 캔슬러를 도시한 도면이다. 도 1에 있어서, 제1 단은 레플리카 신호 생성부(41) 및 간섭 제거부(42)를 갖고 있고, 제2 단은 또한 레플리카 신호 생성부(43) 및 간섭 제거부(44)를 갖고 있다. 각각의 레플리카 신호 생성부(41, 43)는 간섭 캔슬러 유닛(46)(ICU11내지 ICU1K, ICU21내지 ICU2K) 및 가산기(47)로 구성된다. 각각의 간섭 제거부(42, 44)는 극성 반전기(48) 및 가산기(49)로 구성된다. 제거부는 극성 반전기(48)로부터 간섭 레플리카 신호를 수신하여 이것을 수신 신호에 가산한다. 레이크(RAKE) 수신기(45)는 사용자 수신기(50)(Rec1 내지 RecK)로 구성된다.
간섭 캔슬러 유닛(46)은 도 2에 도시된 구성을 갖는다. 이 도면은 4-핑거(four-finger) 구성의 예를 도시한 것이다. 선행 단의 핑거부는 디스프레더(despreader)(51), 가산기(52), 채널 추정 유닛(53) 및 승산기(54)로 구성된다. 다음 단의 핑거부는 승산기(57), 가산기(58), 및 신호의 확산 변조를 실행하는 확산기(spreader, 59)로 구성된다. 간섭 캔슬러 유닛은 또한 컴바이너(combiner, 55, 60) 및 컴바이너(55)에 결합된 판정 유닛(56)을 포함한다.
수신 신호 또는 선행 단으로부터의 신호는 지연 프로파일에 대응하는 선행 단의 핑거부 내의 디스프레더(51)에 입력된다. 디스프레더는 확산 코드를 사용하여 입력 신호를 복조하고, 가산기(52)는 그 신호를 선행 단으로부터 수신된 심볼 레플리카 신호(symbol replica signal)에 가산한다. 채널 추정 유닛(53)은 가산된 출력 신호로부터 채널 파라미터를 추정한다. 승산기(54)는 추정된 채널 파라미터의 복소 켤레를 가산기(52)로부터의 출력 신호와 승산한다. 컴바이너(55)는 레이크(RAKE) 합성에 의해 선행 단의 핑거부 내의 각 승산기(54)로부터의 출력 신호를 합성한다. 판정 유닛(56)에 의한 합성 신호의 양자화 후에, 양자화된 판정 신호는 다음 단의 핑거부에 입력된다.
판정 유닛(56)으로부터의 판정 신호는 다음 단의 핑거부의 승산기(57)에 입력된다. 승산기(57)는 채널 추정 유닛(53)으로부터의 추정된 채널 파라미터와 판정 신호를 승산한다. 승산된 출력 신호는 심볼 레플리카 신호로서 다음 단의 간섭 캔슬러 유닛에 전달된다. 가산기(58)는 심볼 레플리카 신호를 감산하여 이 신호를 확산기(59)에 입력한다. 확산 변조 후에, 신호는 컴바이너(60)에 입력되고, 여기서 신호는 오차 신호가 된다.
도 1에 있어서, 제1 단의 레플리카 신호 생성부(41)는 사용자 간섭 캔슬러 유닛(46)(ICU11내지 ICU1K)으로부터의 오차 신호들을 가산한다. 심볼 레플리카 신호(S11내지 S1K)는 제2 단의 레플리카 신호 생성부(43)의 간섭 캔슬러 유닛(46)(ICU21내지 ICU2K)에 입력된다.
제1 단의 간섭 제거부(42)는 극성 반전기(48)에 의해 가산기(47)로부터의 출력 신호의 극성을 반전시킨다. 가산기(49)는 신호를 수신된 신호에 가산하여 출력 오차 신호 e를 생성한다. 오차 신호는 제2 단의 캔슬러 유닛(46)(ICU21내지 ICU2K)에 입력된다.
제2 단의 레플리카 신호 생성부(43)는 간섭 캔슬러 유닛(46)(ICU21내지 ICU2K)으로부터의 심볼 레플리카 신호 및 오차 신호를 출력한다. 가산기(47)는 오차 신호들을 가산하여 오차 신호 e를 간섭 제거부(44)에 입력한다. 극성 반전기(48)에 의한 극성 반전 후에, 가산기(49)는 제1 단으로부터의 신호에 오차 신호를 가산하여 새로운 오차 신호 e를 생성한다.
이 오차 신호 e 및 심볼 레플리카 신호(S21내지 S2K)는 사용자 심볼을 재생하기 위해 레이크(RAKE) 수신기(45) 내의 사용자 수신기(50)(Rec1 내지 RecK)에 입력된다. 이것은 사용자 채널들 사이에 간섭없이 신호가 수신될 수 있게 한다.
도 3은 몇 개의 안테나(61-1 내지 61-N), 빔 형성기(former)(62) 및 수신기(63)을 포함하는 멀티빔-안테나 시스템을 도시한 것이다. 도 3은 CDMA 통신 시스템의 기지국에 적용되는 멀티빔-안테나 시스템의 주요 부분을 도시한 것이다. 빔 형성기(62)는 후술되는 구성을 갖는다. 안테나(61-1 내지 61-N)에 의해 수신된 신호는 증폭되고 검출되며 아날로그에서 디지탈(X1내지 XN)로 변환된다.
X1내지 XN으로부터의 N개의 신호는 변환 계수(W1,1내지 WN,M)와 승산된다. 그 다음 가산기(64)는 신호를 M개의 빔 신호(B1 내지 BM)에 가산한다. 즉, 빔 형성기(62)는 N개의 안테나(61-1 내지 61-N)에 의해 수신된 N개의 신호를 M개의 빔 신호로 변환시킨다.
도 4는 간섭 캔슬러가 멀티빔-안테나 CDMA 시스템에 적용되는 시스템 구성을 도시한 것이다. 간섭 캔슬러(65)는 각 빔마다 사용자 채널들 사이의 간섭을 캔슬하기 위해 빔 형성기(62)로부터 출력된 빔 신호(B1 내지 BM)를 위해 준비된다. 간섭 캔슬러로부터의 심볼 레플리카 및 오차 신호는 본 명세서에서 설명하지 않는 수신기부에 입력된다. 수신기부는 레이크 결합(RAKE combining)에 의해 사용자 데이타를 재생하여 이 데이타를 네트워크에 보낸다.
상술된 바와 같이, 각 빔에 대한 다단 간섭 캔슬러를 준비함으로써 멀티빔-안테나 CDMA 시스템에서도 사용자들 사이의 간섭을 제거한다. 그러나, 멀티플 빔 안테나가 사용되면, 빔은 서로 부분적으로 중첩한다. 이 중첩은 신호들 사이의 간섭을 생성하여 수신 특성을 저하시킨다. 심지어 다단 간섭 캔슬러 조차도 빔 신호들 사이의 간섭을 제거할 수 없다. 이러한 종류의 간섭을 제거하기 위해, 우리는 추가 메카니즘이 필요한데, 이것을 추가하면 회로 크기와 비용이 증가된다.
본 발명의 목적은 하나의 빔 내의 사용자 채널들 사이뿐만 아니라 빔 신호들 사이의 간섭을 캔슬하는 간섭 캔슬러를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 회로 크기를 증가시키지 않고 빔 신호들 사이의 간섭을 캔슬하는 간섭 캔슬러를 제공하기 위한 것이다.
이들 및 그밖의 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 각 빔마다 간섭 캔슬러 유닛을 갖고 있는 다단 간섭 캔슬러 내에서 상기 빔뿐만 아니라 그밖의 다른 빔들의 간섭 레플리카 신호로부터 각 빔에 대한 오차 신호를 생성한다.
도 1은 종래의 2단 간섭 캔슬러의 구성을 도시한 도면.
도 2는 도 1에 도시된 간섭 캔슬러 유닛(Interference Canceller Unit : ICU)의 상세한 구성을 도시한 도면.
도 3은 종래의 멀티빔-안테나 시스템의 구성을 도시한 도면.
도 4는 간섭 캔슬러가 사용될 때의 도 3에 도시된 시스템의 구성을 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 기초한 시스템을 개략적으로 도시한 도면.
도 6은 도 5에 도시된 시스템의 간섭 캔슬러 및 수신기부의 구성을 상세하게 도시한 도면.
도 7은 도 5에 도시된 시스템의 간섭 캔슬러 및 수신기부의 대안적인 구성을 상세하게 도시한 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1-1 내지 1-N : 안테나
2 : 빔 형성기
3-1 내지 3-N : 간섭 캔슬러
4 : 수신기부
11, 12 : 레플리카 신호 생성기
141, 142: 간섭 캔슬러 유닛
151, 152, 171, 172: 가산기
161, 162: 극성 반전기
191, 192: 계수 승산기
도 5는 본 발명에 기초한 시스템을 개략적으로 도시한 것이다. 도 5에 있어서, 빔 형성기(2)가 제공되어 N개의 안테나(1-1 내지 1-N)에 의해 수신된 신호를 M개의 빔 신호(B1 내지 BM)로 변환하고 이 빔 신호를 간섭 캔슬러(3-1 내지 3-M)에 입력한다. 수신기부(4)는 레이크 프로세싱(RAKE processing)을 실행한다.
통상의 고주파 신호 수신기에 의해 프로세스될 때, 안테나(1-1 내지 1-N)에 의해 수신된 신호는 증폭되고 검출되어 아날로그에서 디지탈로 변환된다. 빔 형성기(2)는 대응하는 변환 계수를 사용하여 신호를 가산함으로써 디지탈 신호를 M개의 빔 신호(B1 내지 BM)로 변환한다. M개의 빔 신호는 캔슬러 내의 역확산처리(despread processing)를 위한 확산 코드와 동기된 신호로서 간섭 캔슬러(3-1 내지 3-M)에 입력된다.
샘플링 간격이 TC이고, 샘플링 시간이 n이며, N개의 안테나(1-1 내지 1-N)에서 수신된 신호가 xi(nTC)이고, 빔 형성기(2) 내의 변환 계수가 wk,i(여기에서, i = 1 내지 M, k = 1 내지 N)이면, 빔 신호 yi(nTC)는 다음과 같이 표현될 수 있다.
는 k = 1에서 N까지의 합을 나타낸다.
간섭 캔슬러(3-1 내지 3-M)는 각각의 빔 신호 yi(nT)로부터의 간섭을 제거한다. 각각의 캔슬러는 1단 구성 또는 다단 수직 구성을 갖는데, 이들의 각각은 레플리카 신호 생성기 및 간섭 제거부로 구성된다. 캔슬러는 확산 코드를 사용한 역확산, 사용자 채널 추정, 레이크 합성, 판정, 및 확산 코드를 사용한 재확산에 의해 간섭 레플리카 신호 ri(nT)를 생성한다. 간섭 레플리카 신호 ri(nT)를 빔 신호 yi(nTC)로부터 감산함으로써, 캔슬러는 사용자들 사이의 간섭을 제거한다. 이들 동작에 대해서는 도 2와 관련하여 설명된다.
본 발명의 각 간섭 캔슬러(3-1 내지 3-M)는 로컬 빔 오차 신호로부터 다른 빔에 대한 간섭 레플리카 신호를 얻고, 레플리카 신호를 변환 계수(Gj,i)와 승산함으로써 신호를 얻어서, 얻어진 신호를 그밖의 다른 빔 신호 yi(nT)로부터 감산한다. 이것은 그밖의 다른 빔에 의한 간섭을 빔으로부터 제거한다.
수신기부(4)는 어떠한 공지된 구성 형태를 취해도 된다. 이 수신기부는 간섭 캔슬러(3-1 내지 3-M)로부터의 심볼 레플리카 신호 및 나머지 오차 신호에 대해 레이크 프로세싱을 실행함으로써 수신 특성을 향상시킨다.
도 6은 도 5에 도시된 간섭 캔슬러 및 수신기부의 구성을 상세하게 도시한 것이다. 도 6은 4개의 빔 신호(B1 내지 B4)에 대한 2단 간섭 캔슬러를 도시한 것이다. 단의 수는 요구에 따라 변화될 수 있어서, 본 발명이 용이하게 적용될 수 있게 한다.
도 6에 도시된 간섭 캔슬러는 2단으로 구성된 레플리카 신호 생성기(11, 12) 및 간섭 제거부(21, 22)와, 레이크 수신기부(30), 간섭 캔슬러 유닛(141및 142)(ICU111 내지 ICU14K4, ICU211 내지 ICU24K4), 멀티-입력 가산기(151, 152, 171, 172), 극성 반전기(161, 162), 수신기부(REC1 내지 REC1K), 및 빔 신호(B1 내지 B4)에 대한 간섭 캔슬러 블럭(ICUB1 내지 ICUB4)으로 구성된다. G12 내지 G43(G22와 G33 제외)은 대응하는 신호와 승산하기 위한 변환 계수를 나타낸다. 이 변환 계수는 전술한 빔 형성기에서와 동일하다.
이하에서는, 간섭 캔슬러 유닛을 개별적으로 ICU111 내지 ICU14K4및 ICU211 내지 ICU24K4, 또는 총칭적으로 141및 142로 부르기로 한다. 레플리카 신호 생성기(11, 12)에 있어서, 지연 회로를 설치하여 141및 142내의 빔 신호(B1 내지 B4)에 대한 프로세스 지연을 보상할 수 있다. 도 6은 4개의 빔 신호에 대하여 2단 간섭 캔슬러를 적용한 것을 도시한 것이다. 제1 단은 레플리카 신호 생성부(11) 및 간섭 제거부(21)로 구성되고, 제2 단은 레플리카 신호 생성부(12) 및 간섭 제거부(22)로 구성된다. 캔슬러는 빔 신호(B1 내지 B4)에 대하여 간섭 캔슬러부(ICUB1 내지 ICUB4)를 사용한다. 다단 구성을 만들기 위해 더욱 많은 단을 수직으로 접속할 수 있고, 빔 신호의 수를 증가시킬 수 있다.
빔 신호(B1)에 대한 간섭 캔슬러부(ICUB1)의 레플리카 신호 생성기(11, 12)에는 사용자(1 내지 K1)용의 간섭 캔슬러 유닛(ICU111 내지 ICU11K1, ICU211 내지 ICU21K1)이 구비되어 있다. B2에 대한 ICUB2의 레플리카 신호 생성기(11, 12)에는 사용자(1 내지 K2)용의 ICU121 내지 ICU12K2및 ICU221 내지 ICU22K2가 구비되어 있다.
빔 신호(B3)에 대한 간섭 캔슬러부(ICUB3)의 레플리카 신호 생성기(11, 12)에는 사용자(1 내지 K3)용의 간섭 캔슬러 유닛(ICU131 내지 ICU13K3, ICU231 내지 ICU23K3)이 구비되어 있다. B4에 대한 ICUB4의 레플리카 신호 생성기(11, 12)에는 사용자(1 내지 K4)용의 ICU141 내지 ICU14K4및 ICU241 내지 ICU24K4가 구비되어 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 각각의 간섭 캔슬러 유닛(141, 142)은 심볼 레플리카 및 오차 신호를 출력하기 위한 메카니즘을 갖는다. 빔 신호(B1 내지 B4)는 수학식 1로 표현된다. 4개의 빔 신호인 경우, 표현식에서의 i는 1 내지 4이다.
간섭 제거부(21, 22)에는 극성 반전기(161, 162) 및 가산기(171, 172)가 구비되어 있고, 가산기로부터 오차 신호를 출력한다.
제1 단의 레플리카 신호 생성부(11)의 간섭 캔슬러 유닛(141)으로부터의 오차 신호는 가산기(151)에 의해 가산된다. 간섭 제거부(21) 내의 극성 반전기(161)에 의한 극성 반전 후에, 가산된 신호는 로컬 빔에 대한 가산기(171)와 그밖의 다른 빔들에 대한 다른 가산기들에 간섭 레플리카 신호로서 입력된다. 로컬 및 그밖의 다른 빔 신호에 대응하는 간섭 레플리카 신호는 변환 계수 Gj,i와 승산된다. 다음에, 승산된 신호는 빔 신호로부터 감산되어 오차 신호를 출력한다. 오차 신호가 극성 반전 후에 빔 신호와 가산기(171)에 입력되기 때문에, 극성 반전된 간섭 레플리카 신호는 빔 신호로부터 감산된다.
예를 들어, j번째 빔 신호에서 i번째 빔 신호 yi(nT)까지의 간섭 레플리카 신호 rj,i(nT)는 다음과 같이 표현될 수 있다.
w* k,i에서의 *는 복소 켤레를 나타낸다. 간섭 레플리카 신호 rj,i(nTC)를 i번째 빔 신호 yi(nT)로부터 감산함으로써, 빔 신호들 사이의 간섭은 제거될 수 있다. 이 경우에, 오차 신호 ei(nT)는 다음과 같이 표현될 수 있다.
상기 수학식 3에서의 오차 신호 ei(nT)와 같이, 간섭이 없는 빔 신호가 얻어질 수 있다.
시스템은 또한 제2 단에서 제1 단과 유사한 프로세싱을 실행한다. 각 사용자에 대응하는 간섭 캔슬러 유닛(142)으로부터의 오차 신호는 가산기(152)에 의해 가산된다. 극성 반전 유닛(162)은 신호 극성을 반전시켜 간섭 레플리카 신호를 생성한다. 로컬 및 그밖의 다른 빔 신호들로부터의 간섭 레플리카 신호는 가산기(172)에 입력되고 빔 신호로부터 감산되어 사용자들 또는 빔 신호들 사이의 아무런 간섭없이 오차 신호를 출력한다.
수신기부(30) 내의 각 사용자에 대응하는 수신기부(18)는 레이크 수신을 위한 구성으로 되어 있다. 이 수신기부는 제2 단의 가산기(172)로부터의 오차 신호 및 간섭 캔슬러 유닛(142)으로부터의 심볼 레플리카 신호를 수신하여, 레이크 프로세싱 또는 다른 공지된 수단에 의해 사용자 심볼을 출력한다.
그러므로, 빔 신호(B1 내지 B4)에 대한 간섭 캔슬러부(ICUB1 내지 ICUB4)는 특별한 회로 구성 부품없이 간섭 제거부(21, 22)와 가산기(171, 172) 사이의 상호 신호 전달을 가능하게 한다. 가산된 간섭 레플리카 신호를 빔 신호로부터 감산함으로써, 빔 신호들 사이의 간섭이 제거될 수 있다.
도 7은 도 5에 도시한 간섭 캔슬러 및 수신 프로세싱부의 대안적인 구성을 상세하게 도시한 것이다. 도 6과 마찬가지로, 도 7은 4개의 빔 신호(B1 내지 B4)에 대한 2단 간섭 캔슬러를 도시한 것이다. 그러나, 도 7은 또한 계수 승산기(191, 192)를 도시하고 있다. 이 도면에 도시된 구성은 인접한 빔 신호들 사이의 간섭을 제거할 뿐이다. 로컬 빔 신호에 대한 간섭 레플리카 신호는 변환 계수(Gj,i)에 의해 승산되어 인접한 빔 신호에 대한 간섭 캔슬러부의 가산기(171, 172)에 입력된다.
도 7에 도시된 구성은 빔 신호(B1)로부터 빔 신호(B4)까지 순서대로 배열된다. 빔 신호(B1)에 대한 간섭 캔슬러부(ICUB1)는 변환 계수(Gj,i)에 의한 승산 후에 인접한 빔 신호(B2)에 대한 ICUB2로부터의 간섭 캔슬러 신호를 가산기(171, 172)에 입력한다. 가산된 간섭 레플리카 신호는 빔 신호(B1)로부터 감산되어 빔 신호(B2)에 의한 간섭을 제거한다.
빔 신호(B2)에 대한 간섭 캔슬러부(ICUB2)는 각각의 변환 계수(G1,2및 G3,2)에 의한 승산 후에 인접한 빔 신호(B1 및 B3)에 대한 ICUB1 및 ICUB3으로부터의 간섭 레플리카 신호를 가산기(171, 172)에 입력한다. 가산된 간섭 레플리카 신호는 빔 신호(B2)로부터 감산되어 빔 신호(B1 및 B3)에 의한 간섭을 제거한다.
빔 신호(B3)에 대한 간섭 캔슬러부(ICUB3)는 각각의 변환 계수(G2,3및 G4,3)에 의한 승산 후에 인접한 빔 신호(B2 및 B4)에 대한 ICUB2 및 ICUB4로부터의 간섭 레플리카 신호를 가산기(171, 172)에 입력한다. 가산된 간섭 레플리카 신호는 빔 신호(B3)로부터 감산되어 빔 신호(B2 및 B4)에 의한 간섭을 제거한다.
빔 신호(B4)에 대한 간섭 캔슬러부(ICUB4)는 변환 계수(G3,4)에 의한 승산 후에 인접한 빔 신호(B3)에 대한 ICUB3으로부터의 간섭 레플리카 신호를 가산기(171, 172)에 입력한다. 가산된 간섭 레플리카 신호는 빔 신호(B4)로부터 감산되어 빔 신호(B3)에 의한 간섭을 제거한다.
빔 지향성(beam directivity)으로 인해 인접하지 않은 빔 신호에 대한 간섭은 낮게 유지되므로, 인접한 빔 신호에 의한 간섭만을 제거하도록 각 빔에 대한 하측 로브(low-side lobe)를 설계하는 것은 일반적으로 충분히 실용적이다. 이 구성은 도 6에 도시된 것보다 수신 특성을 덜 왜곡시킨다.
지금까지 예로 설명된 바와 같이, 본 발명은 서로 대등한 간섭 캔슬러에 적용될 수 있다. 레플리카 신호 생성기(11, 12)의 가산기(151, 152)가 반전 출력용 가산기로서 사용되면, 극성 반전기(161, 162)가 생략될 수 있다. 간섭 캔슬러는 소프트웨어를 사용하여 디지탈 신호 프로세서로부터 용이하게 만들어질 수 있다. 빔 형성기에 대한 전술한 변환 계수는 실제 사용시에 실험을 통해 계산될 수 있다.
간섭 레플리카 신호 전달 메카니즘만이 추가되기 때문에, 본 발명은 비용을 거의 증가시키지 않고 무시할만한 정도로만 회로 크기를 증가시킨다. 본 발명은 사용자들 사이뿐만 아니라 빔들 사이의 간섭을 감소시킨다.

Claims (13)

  1. 간섭 레플리카(replica) 신호를 입력 신호로부터 감산함으로써 각 신호 빔에 대하여 사용자 채널들 사이의 간섭을 제거하기 위한 다단 간섭 캔슬러(multistage interference canceller) 장치에 있어서,
    상기 장치의 각각의 단(stage) 내에 각각의 입력 신호 빔에 대하여 제공되고, 레플리카 신호 생성기(replica signal generator) 및 상기 레플리카 신호 생성기에 결합된 간섭 제거부를 포함하는 간섭 캔슬러부를 포함하고,
    상기 레플리카 신호 생성기는 제1 오차 신호를 생성하기 위해 입력 빔 신호로부터 제1 간섭 레플리카 신호를 생성하는 수단을 포함하며,
    상기 간섭 제거부는 다른 신호 빔에 제공된 다른 레플리카 신호 생성기로부터 변환 계수와 승산되는 제2 간섭 레플리카 신호를 수신하고, 얻어진 승산된 제2 간섭 레플리카 신호를 상기 레플리카 신호 생성기로부터 출력된 제1 간섭 레플리카 신호로부터 감산하여 상기 다른 신호 빔에 의한 간섭을 제거하고, 제2 오차 신호를 생성하며 상기 제2 오차 신호를 다음 단의 레플리카 신호 생성기에 출력하는
    것을 특징으로 하는 다단 간섭 캔슬러 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 간섭 제거부는 제1 레플리카 신호, 및 그밖의 다른 빔에 대한 레플리카 신호 생성기에 의해 생성된 간섭 레플리카 신호들 중에서 인접한 빔에 대한 레플리카 신호 생성기에 의해 생성된 제2 간섭 레플리카 신호를 변환 계수와 승산하는 수단, 및 각각의 승산된 신호를 제1 오차 신호로부터 감산하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 간섭 캔슬러 장치.
  3. 제1항에 있어서, 빔 형성기(former)를 더 포함하고, 상기 변환 계수는 선행 단에서 빔 형성기에 의해 사용된 빔에 대한 변환 계수에 대응하는 것을 특징으로 하는 다단 간섭 캔슬러 장치.
  4. 간섭 캔슬러 장치에 있어서,
    입력 멀티플 빔 신호로부터 제1 오차 신호 및 심볼 레플리카 신호를 생성하기 위해 각각의 빔에 대하여 제공된 제1 간섭 캔슬러부를 포함하는 제1 단, 및
    상기 제1 단의 제1 오차 신호 및 심볼 레플리카 신호로부터 제2 오차 신호 및 심볼 레플리카 신호를 생성하기 위해 각각의 제1 간섭 캔슬러에 대하여 제공된 제2 간섭 캔슬러부를 포함하는 제2 단
    를 포함하고,
    상기 제1 간섭 캔슬러부는 입력 빔 신호로부터 간섭 레플리카 신호를 생성하기 위한 제1 레플리카 신호 생성기, 및 제1 오차 신호를 생성하여 이 제1 오차 신호를 다음 단의 레플리카 신호 생성기에 출력하기 위해, 다른 빔 신호에 대한 제1 레플리카 신호 생성기로부터 수신되어 변환 계수와 승산된 제2 간섭 레플리카 신호를 상기 제1 레플리카 신호 생성기로부터 수신된 제1 간섭 레플리카 신호로부터 감산하는 제1 간섭 제거부를 포함하고,
    상기 제2 간섭 캔슬러부는 상기 제1 단으로부터 출력된 상기 제1 오차 신호로부터 간섭 레플리카 신호를 생성하기 위한 레플리카 신호 생성기, 및 제2 오차 신호를 생성하여 이 제2 오차 신호를 다음 단의 레플리카 신호 생성기에 출력하기 위해, 다른 빔 신호에 대한 제2 레플리카 신호 생성기로부터 수신되어 변환 계수와 승산된 제2 간섭 레플리카 신호를 상기 제2 레플리카 신호 생성기로부터 수신된 제1 간섭 레플리카 신호로부터 감산하는 제2 간섭 제거부를 포함하는
    것을 특징으로 하는 간섭 캔슬러 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 간섭 제거부는 인접한 빔에 대한 제2 단의 간섭 캔슬러부의 레플리카 신호 생성기로부터의 간섭 레플리카 신호를 승산하여, 승산된 신호를 감산하는 것을 특징으로 하는 간섭 캔슬러 장치.
  6. 제4항에 있어서, 각각의 단에 대한 빔 형성기(former)를 더 포함하고, 상기 변환 계수는 선행 단에서 빔 형성기에 의해 사용된 빔에 대한 변환 계수에 대응하는 것을 특징으로 하는 간섭 캔슬러 장치.
  7. 입력 신호로부터 간섭 레플리카 신호를 감산함으로써 채널 사용자들 사이의 간섭을 제거하기 위한 멀티빔 간섭 캔슬 방법에 있어서,
    각각의 멀티 빔에 대해 입력된 제1 오차 신호 및 심볼 레플리카 신호로부터 간섭 레플리카 신호 및 심볼 레플리카 신호를 생성하는 단계, 및
    제2 오차 신호를 생성해서 상기 제2 오차 신호를 멀티빔 간섭 캔슬의 다음 단에 입력하기 위해, 멀티빔들 중의 한 빔에 대한 간섭 레플리카 신호 및 그밖의 다른 빔들에 대한 간섭 레플리카 신호를 변환 계수와 승산하여, 승산된 간섭 레플리카 신호를 제1 오차 신호로부터 감산하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 그밖의 다른 빔들의 인접한 빔에 대해 발생된 상기 간섭 레플리카 신호는 상기 승산 단계에서 변환 계수와 승산되어 제1 오차 신호로부터 감산되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 변환 계수는 멀티빔 간섭 캔슬의 선행 단에서 빔 형성기에 의해 사용된 빔에 대한 변환 계수에 대응하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 각각의 단 내의 각 레플리카 신호 생성기는 각 채널 사용자에 대응하는 간섭 캔슬러부로부터의 오차 신호를 가산하기 위한 멀티-입력 가산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 간섭 캔슬러 장치.
  11. 제10항에 있어서, 각각의 단 내의 각 간섭 제거부는 상기 멀티-입력 가산기에 결합되어 간섭 레플리카 신호를 생성하도록 상기 멀티-입력 가산기로부터 수신된 신호의 신호 극성을 반전시키기 위한 극성 반전 유닛, 및 상기 극성 반전 유닛에 결합되어 채널 사용자들 및 빔 신호들 사이에 아무런 간섭없이 오차 신호를 출력하도록 로컬 신호 빔 및 그밖의 다른 신호 빔들로부터 간섭 레플리카 신호를 수신하여 상기 간섭 레플리카 신호를 상기 로컬 빔 신호로부터 감산하기 위한 다른 멀티-입력 가산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 간섭 캔슬러 장치.
  12. 제11항에 있어서, 각각의 채널 사용자에 대응하고 다단 간섭 캔슬러 장치의 최종 단에 결합된 수신기를 포함하는 수신기 유닛을 더 포함하고, 각각의 수신기부는 대응하는 다른 멀티-입력 가산기로부터 오차 신호를 수신하고 대응하는 간섭 캔슬러부로부터 심볼 레플리카 신호를 수신하여, 레이크(RAKE) 프로세싱에 의해 사용자 심볼을 출력하는 것을 특징으로 하는 다단 간섭 캔슬러 장치.
  13. 입력 신호로부터 간섭 레플리카 신호를 감산함으로써 멀티빔 안테나 통신 시스템에서 각각의 신호 빔에 대한 사용자 채널들 사이의 간섭을 제거하기 위한 다단 간섭 캔슬러 장치에 있어서,
    멀티빔 통신 시스템의 다수의 안테나에 결합되어 상기 안테나에 의해 수신된 신호를 신호 빔으로 변환하기 위한 빔 형성기, 및
    상기 장치의 각각의 단 내의 각각의 입력 신호 빔에 대해 제공되고, 레플리카 신호 생성기 및 상기 레플리카 신호 생성기에 결합된 간섭 제거부를 포함하며, 대응하는 신호 빔을 상기 빔 형성기로부터 수신하는 간섭 캔슬러부
    를 포함하고,
    상기 레플리카 신호 생성기는 제1 오차 신호를 생성하기 위해 입력 빔 신호로부터 제1 간섭 레플리카 신호를 생성하기 위한 수단을 포함하고,
    상기 간섭 제거부는 다른 신호 빔에 대해 제공된 다른 레플리카 신호 생성기로부터 변환 계수와 승산된 제2 간섭 레플리카 신호를 수신하고, 얻어진 승산된 제2 간섭 레플리카 신호를 상기 레플리카 신호 생성기로부터 출력된 상기 제1 간섭 레플리카 신호로부터 감산하여, 상기 다른 신호 빔에 의한 간섭을 제거하고, 제2 오차 신호를 생성하여 상기 제2 오차 신호를 다음 단의 레플리카 신호 생성기로 출력하는
    것을 특징으로 하는 다단 간섭 캔슬러 장치.
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