KR19990067876A - 확산 스펙트럼 시스템에서의 간섭 검출 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

CDMA 방식 시스템 등의 확산 스펙트럼 시스템에 있어서, 특정 주파수에서의 전파 방해에 의해 야기되는 간섭 등의 평탄한 협대역 간섭의 존재는 상기 시스템의 모든 현 사용자에게 악영향을 줄 수 있다. 본 발명에 의하면, 시스템에서의 각각의 에너지 스펙트럼(예컨대, 원격 통신 시스템에서의 순방향 링크 대역 및 역방향 링크 대역)에 대한 통계를 누적함으로써 간섭이 검출되고 특징지어진다. 구체적으로는, 확산 스펙트럼은 전체 주파수 대역에서 이상적으로 평탄하기 때문에, 전체 대역의 평균 신호 레벨 및 어떤 한 주파수에서의 신호 세기 간의 현저한 편차에 기초해서 협대역 간섭을 검출할 수 있다. 이와 유사하게, 광대역 간섭은 전체 주파수 대역에 대한 가변 레벨에 기초해서 검출될 수 있다. 양호한 실시예에서, 한 쌍의 수신기는 순방향 링크 및 역방향 링크에 대한 배경 간섭 검출 처리를 행하도록 설계된다.

Description

확산 스펙트럼 시스템에서의 간섭 검출 방법 및 장치 {Interference detection for spread spectrum systems}

본 발명은 통신에 관한 것으로서, 구체적으로는 CDMA(code division multiple access) 통신 시스템 등의 확산 스펙트럼 원격 통신 시스템에 관한 것이다.

도 1은 기지국 및 복수의 이동 유닛(예컨대, 셀룰러 전화)을 포함하는 종래의 FDMA(frequency division multiple access) 원격 통신 시스템의 주파수 스펙트럼을 도시하고 있다. 기지국은 주파수 대역 A를 사용하여 신호를 이동 유닛에 전송하고(즉, 순방향 링크), 이동 유닛은 주파수 대역 B를 사용하여 신호를 기지국에 전송한다(즉, 역방향 링크). FDMA 통신에 있어서, 각각의 주파수 대역은 다수의 상이한 채널로 분할되고, 각각의 채널은 서로 상이한 특이 주파수 서브대역에 대응된다. 각각의 이동 유닛은 기지국과의 통신을 위해 각 주파수 대역의 서로 다른 채널에 할당된다. 비인가 신호(예컨대, 전파 방해)가 적어도 한 주파수 대역의 적어도 하나의 채널로 전송되는 경우에 협대역 간섭이 발생한다. 그러한 협대역 간섭은 확실치는 않지만, 특정 채널상에서 통신 중인 사용자의 통신에만 악영향을 끼치게 된다. 간섭이 중단될 수 없을지라도, 적어도 그 영향을 받은 채널은 무효화될 수 있으며(즉, 비할당된 채로 남게 된다), 통신이 또다른 영향을 받지 않은 채널 상에서 지원될 수 있다.

도 2는 기지국 및 복수의 이동 유닛을 포함하는 종래의 CDMA 원격 통신 시스템의 주파수 대역 또는 스펙트럼을 도시하고 있다. CDMA 통신에 있어서, 주파수 대역내의 각각의 신호는 전체 대역으로 확산되고 상이한 사용자 채널은 직교 왈쉬(Walsh) 코드 등의 상이한 코드의 할당을 토대로 하여 구별된다. 이러한 확산 스펙트럼 시스템에서, 전파 방해나 다른 협대역 간섭은 모든 사용자들의 통신에 동시에 악영향을 미칠 것이다. 이러한 간섭이 존재하고 있어, 단일 특정 주파수로 제한될지라도, 원격 통신 시스템은 모든 통신을 지원할 수가 없게 된다.

본 발명은 CDMA 방식 원격 통신 시스템 등의 확산 스펙트럼 통신 시스템에서의 전파 방해 및 각종 간섭(협대역 간섭 등등)의 존재를 검출하는 기술에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 시스템에서의 각각의 에너지 스펙트럼(예컨대, 원격 통신 시스템에서의 순방향 링크 대역 및 역방향 링크 대역)에 대한 통계를 누적함으로써 간섭이 검출되고 특징지어진다. 구체적으로는, 확산 스펙트럼은 전체 주파수 대역에서 이상적으로 평탄하기 때문에, 전체 대역의 평균 신호 레벨 및 어떤 한 주파수에서의 신호 세기 간의 현저한 편차에 기초해서 협대역 간섭이 검출될 수 있다. 이와 유사하게, 광대역 간섭은 전체 주파수 대역에서 통계적 변화나 표준 편차에 기초해서 검출될 수 있다. 양호한 실시예에서, 한 쌍의 수신기는 순방향 링크 및 역방향 링크에 대한 배경 간섭 검출 처리를 행하도록 설계된다.

도 1은 종래의 FDMA(frequency division multiple access) 원격 통신 시스템의 주파수 스펙트럼을 도시하는 도면.

도 2는 종래의 CDMA 원격 통신 시스템의 주파수 스펙트럼을 도시하는 도면.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 배경 간섭 검출 처리를 도시하는 흐름도.

본 발명의 다른 양태, 특징, 이점들이 하기의 상세한 설명과 첨부한 특허청구의 범위와 첨부 도면으로부터 보다 완전하게 이해될 것이다.

CDMA 방식의 통신 시스템에 있어서, 각각의 신호는 전체 주파수 대역으로 확산되고, 상이한 사용자 신호(즉, 상이한 채널)는 신호를 생성하는데 이용되는 특이 코드(예컨대, 직교 왈쉬 코드)를 할당함으로써 구별된다. 이상적인 CDMA 시스템에 있어서, 신호의 진폭은 주파수 대역에 걸쳐 일정하다. 사용자의 수가 변화하기 때문에, 진폭 레벨은 더 많은 사용자가 더 추가되는지 또는 감해지든지의 여부에 따라 시프트업 또는 시프트다운 되지만, 신호 레벨 세기는 평탄하게 유지되어야 한다. 협대역 간섭이 존재하는 경우, 그 결과의 에너지 스펙트럼은 그것의 이상적인 평탄한 형태와는 다르게 된다.

본 발명에 따라서, 확산 스펙트럼 시스템(예컨대, CDMA 방식 시스템)의 각각의 에너지 스펙트럼에 대한 통계는 시간에 대해 누적되어, 전파 방해로 인해 야기되는 간섭 등의 간섭의 존재를 검출하는데 이용된다. 본 발명의 한 실시예에 따라, 시스템 구조는 누적 통계를 위한 데이터를 수집하여 주파수 대역을 통해 호핑(hop)하는, 순방향 링크용의 하나 그리고 역방향 링크용의 하나, 즉 한 쌍의 수신기를 구비한다. 당업자는, 서로 다른 경우에 있어 다양한 주파수로 동조할 수 있는, 수신기 등의 통신 장치의 능력으로서 용어 "홉(hop)"을 대개 이해하고 있다. 상기 통계의 생성은 배경 처리의 일부로서 계속적으로 또는 주기적으로 이루어진다. 예를 들면, 5MHz의 폭을 갖는 주파수 대역의 경우, 각각의 호핑 스텝(즉, 샘플간 간격)은 10KHz가 된다. 각 스텝마다, RSSI(received signal strength indication; 수신 신호 세기 표시) 샘플이 해당 주파수에 대해 기록된다. 이들 RSSI 샘플은, 전체 주파수 대역이나 스펙트럼에 대한 평균 RSSI 및 가변 편차나 표준 편차 등의 통계를 생성하는데 이용된다. 그리고 이들 통계는 순방향 링크 또는 역방향 링크중의 어느 하나 또는 상기 두 링크에서의 간섭을 검출하고 특징지우는데 사용된다.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 배경 간섭 검출 처리를 흐름도로 나타내고 있다. 단계(302)에서, 통계가 에너지 스펙트럼마다 누적된다. 이들 통계는 각각의 에너지 스펙트럼의 현재 상태에 대해서만 토대로 하기도 하거나, 각각의 주파수 스텝에서 이전 측량을 참작하는 약간의 필터링 단계를 포함할 수도 있다. 그리고 생성된 통계는 어떤 협대역 간섭(단계 304) 또는 광대역 간섭(단계 306)이 존재하는지의 여부를 결정하도록 분석되어진다.

단계(304)에서는, 특정 주파수에서의 신호 레벨 및 평균 RSSI 간의 커다란 차에 기초해서 협대역 간섭의 존재가 검출될 수 있다. 구체적으로는, 전체 주파수 대역에 대한 평균 RSSI가 생성되고, 이 평균 RSSI는 각각의 주파수 스텝에서의 RSSI와 비교된다. 평균 RSSI 및 어떤 특정 RSSI 간의 차가 특정 임계치보다 큰 경우 및 그 상태가 특정 수의 처리 사이클 동안 지속되는 경우, 협대역 간섭이 존재하고 있다고 결정된다. 그런 경우에, 특정 주파수 및 간섭의 신호 세기도 결정될 수 있다.

또한, 단계(306)에서, 전체 주파수 대역에 대한 가변 편차 또는 표준 편차를 이용하여 다수의 주파수 스텝에 걸쳐지게 되는 광대역 간섭의 존재를 결정할 수 있다. 전술한 바와 같이, 이상적인 CDMA 시스템에 있어서, 에너지 스펙트럼은 평탄해지고 가변치는 제로로 된다. 광대역 간섭이 존재하는 경우, 에너지 스펙트럼에 대한 가변치는 아마도 영향을 미치게 될 것이다. 그 가변치가 특정 수의 사이클에 대한 특정 임계치보다 더 큰 경우, 광대역 간섭이 존재한다고 결정된다. 광대역 간섭이 전체 주파수 대역에 대해 고르게 확산되지 않는 경우, 가변치는 그러한 간섭의 존재에 대해 양호하게 표시되어야 한다.

당업자는, 협대역 간섭에 대한 최대 편차 테스트가 때로는 광대역 간섭의 존재에 대한 정확한 테스트가 될 수도 있음을 이해할 것이다. 마찬가지로, 비록 그것이 어떤 상황에서는 충족된다고 해도(예를 들면, 단일 주파수의 전파 방해가 특히 강한 경우), 광대역 간섭에 대한 가변 테스트는 협대역 간섭의 존재에 대한 정확한 테스트를 때로는 제공할 것이다. 양호한 실시예에서, 상기 시스템은 대안적인 실시예들이 경우에 따라서 둘 중 하나만을 실행하도록 설계될지라도 상기 두 테스트를 수행한다.

일단 간섭을 검출하면, 그 소스는 위치가 정해질 수 있고(예를 들어, 상이한 위치에서의 신호 세기 레벨을 측정함으로써) 적절한 구제 처리가 행해져 간섭을 줄이거나 제거할 수 있다.

또한, 본 발명의 특징 설명하기 위해 기술되고 도시된 부품들의 세부, 재료, 구성의 각종 변형이 다음의 특허청구의 범위에서 나타낸 바와 같이 본 발명의 원리 및 범위에서 벗어나지 않게 당업자에 의해 행해질 수 있다.

Claims (19)

1. 확산 스펙트럼 시스템에서의 간섭을 검출하는 방법에 있어서,

   상기 확산 스펙트럼 시스템의 주파수 영역에서 RSSI(received signal strength indication) 샘플을 생성하는 단계와,

   상기 RSSI 샘플에 기초해서 통계를 생성하는 단계와,

   상기 통계를 분석하는 단계와,

   상기 주파수 영역에 간섭이 존재하는지의 여부를 결정하는 단계를 포함하는 간섭 검출 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 간섭은 전체 주파수 대역에 대한 평균 RSSI값과 특정 주파수에서의 상기 RSSI 샘플과의 비교에 기초해서 협대역 간섭인 것으로 결정되는 간섭 검출 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 협대역 간섭은 상기 전체 주파수 대역에 대한 상기 평균 RSSI값 및 상기 특정 주파수에서의 상기 RSSI 샘플 간의 차가 특정 임계치보다 큰 경우에 존재한다고 결정되는 간섭 검출 방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 협대역 간섭은 상기 차가 특정 수의 사이클에 대한 상기 특정 임계치보다 큰 경우에 존재한다고 결정되는 간섭 검출 방법.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 간섭은 상기 전체 주파수 대역에 대한 가변치에 기초해서 광대역 간섭인 것으로 결정되는 간섭 검출 방법.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 광대역 간섭은 상기 가변치가 특정 임계치보다 큰 경우에 존재한다고 결정되는 간섭 검출 방법.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 광대역 간섭은 상기 가변치가 특정 수의 사이클에 대한 상기 특정 임계치보다 큰 경우에 존재한다고 결정되는 간섭 검출 방법.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 확산 스펙트럼 시스템은 CDMA 방식 시스템인 간섭 검출 방법.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 확산 스펙트럼 시스템은 순방향 링크에서의 RSSI 값을 샘플링하는 순방향 링크 수신기 및 역방향 링크에서의 RSSI를 샘플링하는 역방향 링크 수신기를 구비하는 간섭 검출 방법.
10. 확산 스펙트럼 시스템에서의 간섭을 검출하는 장치에 있어서,

    상기 확산 스펙트럼 시스템의 주파수 영역에서의 RSSI(received signal strength indication) 샘플을 생성하는 수단과,

    상기 RSSI 샘플에 기초해서 통계를 생성하는 수단과,

    상기 통계를 분석하는 수단과,

    상기 주파수 영역에 간섭이 존재하는지의 여부를 결정하는 수단을 포함하는 간섭 검출 장치.
11. 확산 스펙트럼 시스템에서의 간섭을 검출하는 수신기에 있어서, 상기 수신기는,

    상기 확산 스펙트럼 시스템의 주파수 영역에서의 RSSI(received signal strength indication) 샘플을 생성하고,

    상기 RSSI 샘플에 기초해서 통계를 생성하고,

    상기 통계를 분석하고,

    상기 주파수 영역에 간섭이 존재하는지의 여부를 결정하는 간섭 검출 수신기.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 간섭은 전체 주파수 대역에 대한 평균 RSSI값과 특정 주파수에서의 상기 RSSI 샘플과의 비교에 기초해서 협대역 간섭인 것으로 결정되는 간섭 검출 수신기.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 협대역 간섭은 상기 전체 주파수 대역에 대한 상기 평균 RSSI값 및 상기 특정 주파수에서의 상기 RSSI 샘플 간의 차가 특정 임계치보다 큰 경우에 존재한다고 결정되는 간섭 검출 수신기.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 협대역 간섭은 상기 차가 특정 수의 사이클에 대한 상기 특정 임계치보다 큰 경우에 존재한다고 결정되는 간섭 검출 수신기.
15. 제 11 항에 있어서, 상기 간섭은 상기 전체 주파수 대역에 대한 가변치에 기초해서 광대역 간섭인 것으로 결정되는 간섭 검출 수신기.
16. 제 15 항에 있어서, 상기 광대역 간섭은 상기 가변치가 특정 임계치보다 큰 경우에 존재한다고 결정되는 간섭 검출 수신기.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 광대역 간섭은 상기 가변치가 특정 수의 사이클에 대한 상기 특정 임계치보다 큰 경우에 존재한다고 결정되는 간섭 검출 수신기.
18. 제 11 항에 있어서, 상기 확산 스펙트럼 시스템은 CDMA 방식 시스템인 간섭 검출 수신기.
19. 제 11 항에 있어서, 상기 확산 스펙트럼 시스템은 순방향 링크에서의 RSSI 값을 샘플링하는 순방향 링크 수신기 및 역방향 링크에서의 RSSI를 샘플링하는 역방향 링크 수신기를 구비하는 간섭 검출 수신기.