KR20000010537A

KR20000010537A - 디지탈 무선 주파수 간섭 소거기

Info

Publication number: KR20000010537A
Application number: KR1019980708373A
Authority: KR
Inventors: 브라이언 알. 위즈; 존 에이. 씨. 빙엄
Original assignee: 윌리엄 비. 켐플러; 아마티 커뮤니케이션즈 코포레이션
Priority date: 1996-04-19
Filing date: 1997-04-17
Publication date: 2000-02-15
Also published as: KR100464577B1

Abstract

주파수 도메인 모델을 사용하여 수신되는 데이타 신호에 대한 RF 간섭을 효과적으로 추정하여 수신된 데이타 신호로부터 추정된 RF 간섭을 제거하는 무선 주파수(RF) 간섭 제거 기술이 개시되어 있다. 또한, RF 간섭으로 인한 사이드로브 간섭을 감소시키기 위해 멀티캐리어 변조 샘플을 디지탈적으로 필터링하는 개선된 기술이 개시되어 있다.

Description

디지탈 무선 주파수 간섭 소거기

고속 데이타 통신을 위한 양방향 디지탈 데이타 전송 시스템이 현재 개발되고 있다. 개발되고 있는 트위스트 페어(twisted pair) 전화선을 통한 고속 데이타 통신을 위한 한 가지 표준은 비동기 디지탈 가입자 라인(ADSL)으로 공지되어 있다. 현재 제안되고 있는 트위스트 페어 전화선을 통한 고속 데이타 통신을 위한 다른 표준은 초고속 디지탈 가입자 라인(VDSL)으로 공지되어 있다.

ANSI(미국 국가 표준 협회) 표준 그룹에 의해 승인된 그룹인 얼라이언스 포 텔레커뮤니케이션 인포메이션 솔루션(ATIS)은 ADSL을 통한 전송을 위한 해결방법에 기초한 이산 다중 톤(discrete multi tone)을 완성하였다. 상기 표준은 물론 다른 다양한 응용에 사용될 수 있지만 주로 통상의 전화선을 통해 비디오 데이타 및 고속 인터넷 액세스를 전송하도록 의도되어 있다. 북미 표준은 ANSIT1.413 ADSL 표준(이하 ADSL 표준이라 함)이라 칭한다. ADSL 표준 하의 전송율은 트위스트 페어 전화선을 통해 초당 최대 8백 비트(Mbits/s)의 속도로 정보를 전송하도록 의도되어 있다. 표준 시스템은 순방향(다운스트림)으로 각각 4.3125㎑ 폭인 256 "톤" 또는 "서브-채널"을 이용하는 이산 다중 톤(DMT)을 사용하는 것을 정의한다. 전화 시스템의 내용에서, 다운스트림 방향은 중앙국(전형적으로, 전화회사에 의해 소유됨)에서 최종 사용자(즉, 가정 또는 업무용 사용자)일 수 있는 원거리 위치로의 전송으로서 정의된다. 다른 시스템에서, 사용된 톤의 수는 다양하게 변할 수 있다. 그러나, 역 고속 프리에 변환(IFFT)를 사용하여 변조가 효율적으로 수행될 때, 이용가능한 서브-채널(톤)의 수를 위한 전형적인 값은 2, 예를 들어 128,256,512,1024 또는 2048 서브-채널의 정수 곱이다.

ADSL 표준은 또한 16 내지 800 Kbit/s 범위의 데이타율로 역 신호를 사용하는 것을 정의한다. 역 신호는 업스트림 방향으로, 예를 들어, 원거리 위치에서 중앙국으로의 전송에 대응한다. 이와 같이, ADSL이라는 용어는, 데이타 전송율이 실질적으로 업스트림 방향에서보다 다운스트림 방향에서 높다는 사실에 기인한다. 이는 비디오 프로그래밍 또는 화상 회의 정보를 원거리 위치로 전화선을 통해 전송하도록 의도된 시스템에 특히 유용하다.

다운스트림 및 업스트림 신호 모두가 (듀플렉스된) 동일한 쌍의 와이어를 통해 전송되기 때문에, 이들은 몇가지 방법에서 상호 격리되어야만 한다. ADSL 표준에 사용되는 듀플렉싱 방법은 주파수 분할 듀플렉싱(FDD) 또는 에코 소거이다. 주파수 분할 듀플렉스 시스템에서, 업스트림과 다운스트림 신호는 서로 다른 주파수 대역을 점유하고, 송신기 및 수신기에서 필터에 의해 격리된다. 에코 소거 시스템에서, 업스트림과 다운스트림 신호는 동일한 주파수 대역을 점유하고 신호 처리에 의해 격리된다.

ANSI는 VDSL 표준이라 칭하는 가입자 라인에 기초한 전송 시스템용 다른 표준을 만들고 있다. VDSL 표준은 다운스트림 방향으로 적어도 12.98Mbit/s와 최대 51.92Mbit/s 이상의 전송율을 용이하게 하도록 의도되어 있다. 이와 같은 비율을 달성하기 위해, 트위스트 페어 전화선을 통한 전송 거리는 일반적으로 ADSL을 사용하여 허용된 길이보다 짧아야 한다. 동시에, 디지탈, 오디오 및 비디오 카운슬(counsel)(DAVIC)은 화이버 투 더 커브(Fiber To The Curb)(FTTC)라고 칭하는 유사한 시스템 상에서 동작한다. "커브"에서 고객 구역까지의 전송 매체는 차폐되지 않은(unshielded) 표준 트위스트 페어(UTP) 전화선이다.

VDSL 및 FTTC 표준(이하, VDSL/FTTC)에 사용하기 위한 많은 변조 스킴이 제안되고 있다. 제안된 대부분의 VDSL/FTTC 변조 스킴은 업스트림과 다운스트림 신호의 주파수 분할 듀플렉싱을 이용한다. 제안된 다른 VDSL/FTTC 변조 스킴은 상호 중첩하지 않는 동기화된 주기성 업스트림 및 다운스트림 통신 주기를 이용한다. 즉, 바인더(binder)를 공유하는 모든 와이어에 대한 업스트림 및 다운스트림 통신 주기가 동기화된다. 이와 같은 구성으로, 동일한 바인더 내의 극히 고속인 모든 전송이 동기화되고 시분할 듀플렉스되어, 업스트림 통신의 전송과 중첩하는 시간에 다운스트림 통신이 전송되지 않게 된다. 이는 또한 (즉, "핑 퐁(ping pong)")에 근거한 데이타 전송 스킴이라 칭한다. 어떠한 데이타도 어느 방향으로 전송되지 않는 침묵 주기(quiet period)는 업스트림과 다운스트림 통신 주기를 격리시킨다. 예를 들어, 20-기호 수퍼프레임으로, 수퍼프레임에 있는 DMT 기호들중의 2개가 전화선 상의 전송 방향의 역이 용이하도록 침묵(즉, 침묵 주기)이다. 이와 같은 경우, 전송 방향에서의 역전이 초당 약 4000 비율로 발생할 것이다. 예를 들어, 약 10-25㎲의 침묵 주기가 제안되고 있다. 동기화된 해결 방법은, 직교 진폭 변조(QAM), 캐리어리스(carrierless) 진폭 및 위상 변조(CAP), 직교 위상 쉬프트 키잉(QPM), 또는 퇴화(vestigial) 측대역 변조와 같은 단일 캐리어 전송 스킴은 물론, 이산 다중 톤 변조(DMT) 또는 이산 웨이브렛 다중 톤 변조(DWMT)와 같은 멀티캐리어 전송 스킴를 포함하는 다양한 변조 스킴에 사용될 수 있다. 동기화된 시분할 듀플렉스 해결방법이 DMT으로 사용되면, 이는 동기화된 DMT(SDMT)이라 불리운다.

상술된 전송 시스템의 공통적인 특징은, 트위스트 페어 전화선이 중앙국(즉, 전화 회사)을 사용자(즉, 가정)에 연결하는 전송 매체의 적어도 일부로서 사용된다는 점이다. 상호 접속하는 모든 전송 매체 부분으로부터 트위스트 페어 와이어링을 피하기는 힘들다. 광섬유가 중앙국에서 사용자 가정 주변의 커브까지 이용될 수 있지만, 트위스트 페어 전화선이 커브에서 사용자의 집 또는 사무실로 신호를 전달하는데 사용된다.

비록 트위스트 페어 전화선의 트위스팅이 외부 무선 간섭에 대해 몇가지 보호를 제공하지만, 일부 무선 간섭이 여전히 존재한다. 전송 주파수가 증가함에 따라, 트위스팅에 의해 완화되지 않는 무선 간섭은 상당히 크다. 결국, 고속으로 트위스트 전화선을 통해 전송되고 있는 데이타 신호가 무선 간섭에 의해 상당히 열화될 수 있다. 데이타 전송의 속도가 증가함에 따라, 문제는 악화된다. 예를 들어, 트위스트 페어 전화선을 통해 전송되고 있는 VDSL 신호의 경우, 무선 간섭은 VDSL 신호의 상당한 열화를 초래할 수 있다. 이 문제성 있는 무선 간섭은 또한 무선 주파수 노이즈로 불리운다.

바람직하지 않은 무선 간섭은 다양한 소스에 기인할 수 있다. 무선 간섭의 한 가지 특정한 소스는 아마츄어(또는 햄(ham)) 무선 동작기이다. 아마츄어 무전기는 상당한 양의 전력으로 넓은 범위의 주파수를 통해 방송된다. 아마츄어 무선 동작기는 또한 상당히 자주 예를 들어, 약 매 2분마다 방송 주파수를 변경하는 경향이 있다. 무선 간섭의 다른 소스는 넓은 범위의 주파수를 통해 방송되는 무선국에 의한 AM 무선 송신이다. 고속 데이타 전송으로, 다양한 소스에 의해 유발된 무선 간섭(노이즈)은 트위스트 페어 전화선으로 통해 전송되고 있는 소정의 데이타 신호를 크게 열화시킬 수 있다.

결국, ADSL 및 VDSL과 함께 이용가능한 것과 같은 고주파수 데이타 전송율로트위스트 페어 전화선을 사용하는 문제는, 무선 간섭이 수신기를 크게 방해하여 전송된 데이타 신호를 적절히 수신할 수 없게 한다는 것이다. 따라서, 무선 간섭을 제거하거나 또는 이를 보상하는 기술을 제공할 필요성이 존재한다.

<발명의 요약>

대체로 말해서, 본 발명은 RF 간섭에 대해 주파수 도메인 모델을 이용하여 수신되고 있는 전송된 데이타 신호에 대한 RF 간섭을 효율적으로 제거하고, 다음에 수신된 데이타 신호로부터 추정된 RF 간섭을 제거하는 무선 주파수(RF) 간섭 소거 기술에 관한 것이다. 본 발명은 또한 멀티캐리어 변조 샘플을 디지탈적으로 필터링하여 RF 간섭으로 인한 사이드로브(sidelobe) 간섭을 감소시키기 위한 향상된 기술에 관한 것이다.

본 발명은 장치, 시스템, 방법, 또는 컴퓨터 판독 매체를 포함하는 다양한 방법으로 구현될 수 있다. 본 발명의 일부 실시예가 이하 논의된다.

멀티캐리어 변조 시스템에서 무선 주파수(RF) 간섭을 완화시키는 방법으로서, 본 발명의 일 실시예는 주파수 대역과 연관된 주파수 도메인 데이타를 얻고; 주파수 대역 내의 제한된 주파수 서브-대역을 식별하고; 제한된 주파수 서브-대역 내에서 RF 간섭의 주파수를 추정하고; RF 간섭 및 RF 간섭의 추정된 주파수에 대한 주파수 도메인 모델에 따라 RF 주파수를 추정하고; 그후 상기 주파수 도메인 데이타로부터 상기 추정된 RF 간섭을 제거하는 동작을 포함한다.

멀티캐리어 변조 시스템에서 무선 주파수 간섭을 완화시키는 방법으로서, 본 발명의 다른 실시예는 멀티캐리어 변조 시스템에 대한 AM 무선 간섭을 식별하고, 상기 AM 무선 간섭의 주파수를 추정하고, 데이타 전송 동안 상기 AM 주파수 간섭의 추정된 주파수에 인접하는 멀티캐리어 변조 시스템의 임의의 주파수 톤이 데이타를 운반하는 것을 디스에이블시키는 동작을 포함하되, 상기 동작은 데이타 전송 이전에 발생한다. 그후, 데이타 수신 동안 또는 그 다음에, 본 발명은 또한 AM 무선 간섭 및 상기 AM 무선 간섭의 추정된 주파수에 대한 주파수 도메인 모델에 따라 AM 무선 간섭을 추정하고, 데이타를 운반하는 멀티캐리어 변조 시스템의 주파수 톤의 그것에 대한 주파수 도메인 데이타로부터 상기 추정된 AM 무선 간섭을 제거하는 동작을 포함한다.

무선 주파수(RF) 간섭기로부터 사이드로브를 감소시키기 위해 멀티캐리어 변조 샘플을 디지탈적으로 필터링하는 방법으로서, 상기 멀티캐리어 변조 샘플은 소정 주파수 톤에서 발생되고 멀티캐리어 변조 심볼을 형성하며, 본 발명의 실시예는 멀티캐리어 심볼의 x개의 샘플 및 상기 멀티캐리어 심볼과 관련된 주기적 프리픽스의 y개의 샘플 - 상기 주기적 프리픽스의 y개의 샘플은 멀티캐리어 변조 심볼의 x개의 샘플 앞에 위치됨 - 을 수신하고; 상기 멀티캐리어 변조 심볼과 관련된 주기적 프리픽스의 y개의 샘플의 초기 부분을 버리며; 상기 멀티캐리어 변조 심볼과 관련된 주기적 프리픽스의 y개의 샘플의 나머지 부분을 저장하며; 멀티캐리어 변조 심볼의 x개의 샘플의 제1 부분을 변조시키지 않고 유지하며; 그리고 상기 주기적 프리픽스의 y개의 샘플의 상기 나머지 부분의 상기 저장된 샘플 및 소정의 승산 계수에 따라 상기 다중 반송 변조 심볼의 상기 x개의 샘플의 제2 부분을 수정하는 동작을 포함한다.

멀티캐리어 변조 시스템용 수신기로서, 본 발명의 실시예는 아날로그-디지탈(A/D) 변환기, 상기 A/D 변환기에 동작적으로 연결된 멀티캐리어 복조기, 및 상기 멀티캐리어 복조기에 동작적으로 결합된 디지탈 RF 간섭 소거기(RF interference canceller)를 포함한다. 상기 A/D 변환기는 상기 수신기에 전송된 아날로그 신호를 수신하고 상기 아날로그 신호를 디지탈 시간 도메인 신호로 변환시킨다. 상기 멀티캐리어 복조기는 상기 디지탈 시간 도메인 신호를 수신하고 상기 디지탈 시간 도메인 신호를 디지탈 주파수 도메인 데이타로 변환시킨다. 상기 디지탈 RF 간섭 소거기는 주파수 도메인 모델에 따라 상기 RF 간섭을 모델링함으로써 상기 디지탈 주파수 도메인 데이타의 영향을 완화시킨다. 바람직하게, 상기 디지탈 시간 도메인 신호는 가드 대역을 또한 포함하는 각각의 심볼과 함께, 데이타를 전달하는 복수의 멀티캐리어 변조 심볼을 포함하고, 상기 수신기는 상기 A/D 변환기와 상기 멀티캐리어 변조기 사이에 동작적으로 접속된 주기적 프리픽스 제거 및 윈도우 프로세서를 포함한다. 상기 주기적 프리픽스 제거 및 윈도우 프로세서는 심볼 상의 시간 도메인 윈도우 동작을 수행한다.

본 발명의 다른 특징 및 장점은 본 발명의 원리를 예를 들어 도시하는 첨부 도면과 관련하여 고려된 다음 상세한 설명으로부터 명백해진다.

본 발명은 무선 주파수(RF) 간섭 소거에 관한 것으로, 더 상세하게는 멀티캐리어 전송 시스템에서 RF 간섭 소거에 관한 것이다.

도 1은 본 발명을 사용하기에 적합한 대표적인 원격 통신 시스템의 블럭도.

도 2는 VDSL/FTTC 업스트림 통신에 대해 제안된 전송 전력 스펙트럼 밀도를 도시한 그래프.

도 3은 트위스트-쌍 전송선(twisted-pair transmission lines)에 걸쳐 전형적인 VDSL 적용시 전송 주파수의 기능으로서 원격 유닛에서의 최대 인-톤(in-tone) 수신 전력의 크기를 도시한 그래프.

도 4는 제한된 주파수 대역에서 톤을 턴-오프하는 효과를 더 고려하여 도 3에 도시된 바와 같이 원격 유닛에서의 최대 인-톤 수신 전력의 크기를 도시한 그래프.

도 5는 제한된 주파수 대역에서 무선 간섭을 갖는 멀티캐리어 변조 시스템의 주파수 톤을 도시하는 도면.

도 6은 멀티캐리어 변조 시스템의 다양한 주파수 톤 상의 무선 간섭에 의해 유발되는 무선 간섭의 양을 도시하는 도면.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 멀티캐리어 변조 시스템에 대한 수신기의 블럭도.

도 8A-8C는 사인 곡선을 변조하는 다양한 시간 도메인 모델을 도시하는 도면.

도 9는본 발명의 기본 실시예에 따른 기본 무선 주파수(RF) 소거 과정의 도면.

도 10A 및 10B는 본 발명의 실시예에 따른 디지탈 RF 소거 처리의 순서도.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 AM 무선 주파수(RF) 소거 처리의 순서도.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 프리픽스 제거(prefix removal) 및 윈도우 처리의 순서도.

도 13은 40 샘플 프리픽스 1302, 및 사각형이 아닌, 확장된 윈도우를 가지는 샘플 DMT 심볼 1300을 도시하는 도면.

광대역 멀티캐리어 변조를 이용한 멀티캐리어 변조 시스템에서, 무선 주파수 간섭은 멀티캐리어 변조 시스템에 의해 전송된 데이타의 적절한 수신을 종종 방지할 수 있다. 상기 발명은 멀티캐리어 변조 시스템에 의해 전송된 데이타로부터, 특히 협대역 간섭기로부터, RF 간섭을 소거하기 위한 개선된 기술을 제공한다. 특히, 본 발명은 주파수 도메인 모델을 사용하여 수신되는 전송된 데이타 신호에 대해 RF 간섭을 효과적으로 평가하는 무선 주파수(RF) 간섭 소거 기술에 속한다. 본 발명은 또한 RF 간섭으로 인한 사이드 로브 간섭을 감소시키기 위해 멀티캐리어 변조 샘플을 디지탈적으로 필터링하기 위한 개선된 기술에 속한다.

본 발명의 실시예는 도 1-12를 참조하여 이하 논의된다. 그러나, 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 도면을 참조하여 본 명세서에 기술된 상세한 설명이 본 발명이 이러한 제한된 실시예를 벗어나 확장함에 따라 예시적인 목적을 위한 것임을 용이하게 알 수 있다.

도 1은 본 발명을 이용하기에 적합한 대표적인 원격 통신 시스템(2)의 블럭도이다. 원격 통신 시스템(2)은 VDSL 및 ETTC(이하 VDSL/ETTC) 적용에 적합한 전형적인 유선 원격 통신 시스템의 부분을 나타낸다. 상기 시스템(2)은 광 네트워크 유닛(ONUs)(11)을 취할 수 있는 복수의 디스트리뷰션 포스트를 서비스하는 중앙국(10)를 포함한다. 각각의 디스트리뷰션 포스트는 하나 이상의 고속, 다중화된 전송선(12)(예를 들어 광섬유선)을 거쳐 중앙국(10)와 통신한다. ONU(11)는 전형적으로 다수의 이산적 가입자선(15)의 역할을 한다. 각각의 가입자선(15)은 전형적으로 ONU(11)의 1.5 킬로미터 범위 내에 위치한 하나의 최종 사용자에게 서비스한다. 최종 사용자는 매우 높은 데이타율로 ONU(11)와 통신하기에 적합한 원격 유닛(18)을 가진다. 원격 유닛(18)은 모뎀을 포함할 수 있지만, 예를 들어 전화, TV, 모니터, 컴퓨터, 컨퍼런스 유닛 등과 같은 다양한 서로 다른 디바이스의 형태를 취할 수 있다. 물론, 최종 사용자가 복수의 전화 또는 단일 선로에 배선된 다른 원격 유닛(18)을 가질 수 있다. 단일 ONU에 의해 서비스되는 가입자선(15)은 전형적으로 차폐 바인더(21)에 ONU(11)를 남겨둔다. 바인더에서의 차폐는 일반적으로 RF 잡음의 방사(유출) 및 수신(유입)에 대해 양호한 절연체로서의 역할을 한다. 그러나, "드롭(drop)"(23)으로서 흔히 지칭되는 이러한 가입자선의 마지막 세그먼트는 바인더로부터 분기하고 최종 사용자의 원격 유닛(18)에 직접 또는 간접적으로 접속된다. 원격 유닛(18) 및 바인더(21) 사이의 가입자선(15)의 이러한 "드롭"(23)부는 전형적으로 차폐되지 않는다. 대부분의 적용에서 "드롭"의 길이는 약 30 미터 이하이다. 그러나, "드롭"(23)의 차폐되지 않은 배선은 RF 신호를 방사하고 수신하는 안테나로서 효과적으로 역할한다. 추가적으로, ONU(11) 및 트위스트-쌍(twisted-pair) 가입자선(15) 사이의 연결은 또한 RF 에너지 방사원 및 RF 에너지 유입체로서 모두 역할할 수 있다는 것에 다소 관련이 있다.

특정 통신 시스템이 전송할 수 있는 에너지 양은 지배적이고 실제적인 고려 모두에 의해 조절된다. 상기 지적한 바와 같이, VDSL/FTTC 응용에서의 사용에 적합한 이산적 멀티-톤 시스템에서, 약 12 MHz의 주파수 대역이 고려되어진다. 상기 12 MHz 주파수 범위 내에, 아마츄어 무선 사용자에게 할당되는 몇몇 협대역이 존재한다. 그래서, VDSL/FTTC 업스트림 통신에 대한 하나의 제안된 전송 전력 스펙트럼 밀도가 도 2에 도시되어 있다. 이러한 실시예에서, 전송 전력 마스크는 대부분의 주파수 대역의 전체에 최대 -60 dBm/Hz를 허용한다. 그러나, 아마츄어 무선 RF 간섭이 기대되는 선택된 주파수 대역(즉, 1.8 내지 2.0 MHz, 3.5 내지 4.0 MHz, 7.0 내지 7.3 MHz, 및 10.1 내지 10.15 MHz)에서 상당히 낮은 레벨까지 전송이 제한된다. 이러한 제한된 주파수 대역에서 허용가능한 출력 전력 레벨이 기대값 사이에서 다소 가변한다. 그러나, VDSL/FTTC 표준화 과정에 대해 대부분은 약 -70 dBm/Hz 내지 -85 dBm/Hz의 범위에서 제안된 최대 전력 밀도를 가진다. 결국 합의된 실제 전송 전력과는 무관하게, 금지 레벨에서의 방사를 최소화하기 위해 의식적인 노력이 행해질 필요가 있다는 것이 명백하다.

다수의 멀티캐리어 변조 구성이 VDSL 및 FTTC 표준(이하 VDSL/FTTC) 용으로 제안되었다. 하나의 제안된 멀티캐리어 해법은 사실상 ADSL 표준과 유사한 시스템에서 분리된 멀티-톤 신호를 사용한다. 그 밖의 제안된 변조 구성은 캐리어 없이 진폭과 위상 변조된(CAP) 신호 및 분리된 잔물결 멀티-톤 변조(DWMT)를 포함한다. VDSL/FTTC에 의해 요구된 데이타 레이트를 얻기 위해서, 전송 대역은 ADSL에 의해 예상된 대역폭보다 상당히 넓어야만 한다. 예로서, ADSL 응용에 채택된 분리된 멀티-톤 시스템이 대략 1.1 MHz의 전송 대역폭을 사용하고, 한편으로 대략 12 MHz의 대역폭이 VDSL/FTTC 응용으로 예상된다. VDSL/FTTC 응용으로 제안된 DMT 시스템에서, 각각 43.125 kHz 폭인 256 "톤" 또는 서브-채널"의 사용이 예상된다.

당업자들에 의해 인식되는 바와 같이, 트위스트-쌍 전송 라인을 통해서 전송된 고 주파수 멀티캐리어 신호는 트위스트-쌍 라인을 통해 상대적으로 긴 거리로 전송될 때 중요한 감쇠를 경험한다. 도 3은 트위스트-쌍 전송 라인을 통한 전형적인 VDSL 응용에서 전송 주파수의 함수로서 원격 유닛(예를 들면, 수신기)에서 최대 인-톤(in-tone) 수신된 전력의 크기를 설명하는 그래프이다. 예로서, 도 3을 참조하면, VDSL 변조 구성에 근거한 DMT의 전송 대역폭을 통해 전송 전력이 대략 -60 dBm/Hz일 때, 전형적 원격 사용자에서 수신 전력은 주파수 스펙트럼의 하단에서 대략 -70 dBm/Hz일 수 있지만, 주파수 스펙트럼의 상단에서 -125 dBm/Hz 만큼 하락할 수 있다. 그러므로, "하락"(23)이 소스에서 상대적으로 멀게 위치되는 경우에, 하류 신호는 그들이 이미 허용할 수 있는 전력 스펙트럼 밀도 이하인 "하락"(23)에 도달하는 시간만큼 충분히 감소될 수 있다. 도 4는 제한 주파수 대역에서 톤의 턴 오프 효과를 더욱 고려한 도 3에서 설명된 바와 같은 원격 유닛에서 최대 인-톤 수신된 전력의 크기를 설명하는 그래프이다.

임의의 사건에서, DMT와 같은 멀티캐리어 전송 구성에 있어서, 제한 주파수 대역 내에 떨어지는 다수의 서브 캐리어(톤)가 당연히 있을 것이다. 따라서, 제한 주파수 대역에서 전송을 감소시키는 제1 단계가 특정한 서브 캐리어를 턴 오프시킬 것이다. 이것은 무선 신호의 진입(수신)과 관련된 반대 충돌을 감소시킬 뿐만 아니라 금지 주파수 범위 내에서 방사를 줄이는 이점을 갖는다. 그러나, 당업자에 의해 알 수 있는 바와 같이, 소망의 주파수 중심(fc)의 바로 가까이에 있는 특정한 톤에 대해 방사된 전력의 양을 포함하는 것은 힘들다. 특정한 톤과 관련된 방사는 전형적으로 주파수 중심(fc)에 집중된 상대적으로 고 전력 방사 및 한 쪽 사이드 상의 세기 확장을 감소시키는 사이드 로브를 포함한다.

사이드 로브 전력의 크기 및 위상은 제한 주파수 대역 내의 톤을 단순히 턴 오프 시킴으로써 DMT 전송 대역 내의 좁은 범위에서 전력 스펙트럼 밀도를 제한하는 것을 어렵게 할 수 있다. 예로써, 43.125 kHz 폭인 톤을 사용하는 시스템을 고려한다. 한 시도가 200 kHz 폭 금지 영역 내에서 톤을 단순히 턴 오프함으로써 1.8 내지 2.0 MHz 내의 200 kHz 폭 노치를 형성하게 된다면, 금지 영역의 중심에서 방사 전력이 -60 dBm/Hz에서 대략 -73 dBm/Hz로 단지 감소될 수 있을 것이다. 분명히, 금지 주파수 범위의 중심일지라도 이것은 -70 또는 -85 dBm/Hz의 소망의 범위 이상을 방사하게 할 것이다. 물론, 금지 주파수 도메인의 경계에 근접한 주파수에서 방사 전력은 상당히 클 것이다. 그러므로, 한 시도가 멀티캐리어 전송 시스템에서 톤의 범위를 단순히 턴 오프시킴으로써 방사를 감소시킨다면, 턴 오프시킬 필요가 있는 톤의 수가 금지 범위와 관련된 톤의 수보다 상당히 클 것이다. 분리된 멀티-톤 시스템이 서브 캐리어 주파수를 고르고 선택하는 능력에 있어서 매우 탄력적이라도, 아마추어 무선 간섭을 피하기 위한 이렇게 큰 주파수 대역의 턴 오프의 필요 조건은 바람직하지 않고 시스템 성능을 감소시킬 것이다. 제한 주파수 대역에서 RF 방사를 감소시키기 위한 개선된 기술이 1997년 4월 17일에 제출된 국제 특허 출원 제 PCT/US97/_______에 개시되고, 참고로 일체된 "분리된 멀티 캐리어 전송 시스템에서의 무선 주파수 간섭 완화"로 표제된다.

본 발명은 주로 트위스트-쌍 전송 라인(즉, "하락"23)으로의 RF 간섭(RF 에너지)의 진입에 관계한다. RF 간섭은 다른 RF 간섭원의 변화로부터, 아마추어 무선 기사 및 AM 무선국을 포함할 수 있다. 본 발명에 따라서, RF 간섭은 수신될 데이타 신호로부터 위치되고, 추정 및 삭제될 수 있다.

도 5는 제한 주파수 대역 내에 무선 간섭을 갖는 멀티 캐리어 변조 시스템의 주파수 톤을 설명하는 다이어그램(500)이다. 예로, 멀티 캐리어 변조 시스템은 분리된 멀티-톤(Discrete Multi-Tone: DMT) 변조 시스템일 수 있다. 다이어그램(500)은 멀티 캐리어 변조 시스템의 선정된 주파수에서 복수의 톤(502)의 주파수 도메인 실례이다. 데이타 정보가 톤(502) 상에서 전송된다. 그러나, 톤(502)이 전송될 수 있는 주파수는 데이타가 전송되지 않아야 하는 한 개 이상의 제한 주파수 대역(504)을 흔히 포함한다. 그러나, 다른 것에 의한 무선 전송 때문에 제한 주파수 대역(504)에 무선 간섭이 흔히 일어난다. 예를 들어, 도 5에 설명된 제한 주파수 도메인에서, 무선 간섭기(506)가 제한 주파수 대역(504)에서 송신한다. 예를 들어, 무선 간섭기(506)는 아마추어 무선 기사일 수 있고 제한 주파수 대역(504)은 도4에 대해서 이미 묘사된 아마추어 무선 대역 중 하나와 관련될 수 있다.

멀티 캐리어 변조 시스템은 제한 주파수 대역(504) 내의 주파수를 사용하지 않는다. 그러므로, 도 5에서 설명된 바와 같이, 제한 주파수 대역(504) 내에 있는 주파수는 제한 주파수 대역(504) 밖의 주파수 톤(502)과 같이 전송 데이타로서 설명되지 않는다. 그러나, 제한 주파수 대역(504) 이내라고 해도, 무선 간섭기(506)의 존재는 전송 데이타인 제한 주파수 대역 밖의 주파수 톤에 불리한 영향을 미친다. 따라서, 무선 간섭기(506)로 인해, 전송 데이타인 주파수 톤(502) 상의 신호가 무선 간섭에 의해 훼손된다. 훼손의 양은 무선 간섭기(506)의 전송 전력 및 톤의 특정한 주파수가 무선 간섭기(506)의 캐리어 주파수에 얼마나 근접하는가에 의존하여 변화할 것이다.

도 5에서 설명된 예에 있어서, 무선 간섭기(506)는 멀티 캐리어 변조 시스템이 동작하는 것 이상의 큰 주파수 범위의 제한 주파수 대역 내에 포함된 주파수로 송신한다. 무선 간섭기는 또한 멀티 캐리어 변조 시스템의 주파수 범위에 인접할 수 있다. 더욱이, 도 11을 참조하여 설명된 바와 같이, 무선 간섭기는 제한 주파수 대역을 고려하지 않고 멀티 캐리어 변조 시스템의 주파수 범위에서 발생될 수 있다.

도 6은 멀티 캐리어 변조 시스템의 다양한 주파수 톤에 대하여 도 6에 참조된 무선 간섭기(506)에 의해 야기된 무선 간섭의 양을 나타내는 다이어그램(600)이다. 이 설명에서, 주파수 톤(602) 상의 화살표의 높이는 무선 간섭기(506)에 의해 주파수 톤 상에 야기된 무선 간섭의 크기를 나타낸다. 도 6에서 보여질 수 있는 바와 같이, 주파수 톤(602) 상에 야기된 무선 간섭의 크기는 무선 간섭기(506)의 캐리어 주파수로부터 주파수가 더욱 제거됨에 따라 감소한다. 무선 간섭을 해제하기 위해서, 제한 주파수 대역(504) 밖의 주파수 톤이 무선 간섭에 대해 정정될 필요가 있다. 바꾸어 말하면, 무선 간섭을 해제하기 위해서, 제한 주파수 대역(504) 밖의 주파수 톤(602) 상에 야기된 무선 간섭이 평가되고 주파수 톤(602) 상에 수신된 데이타에서 감산될 필요가 있다. (톤 전송 데이타 상의 무선 간섭기(506)로부터 무선 간섭을 완화하도록)정정되어야만 하는 무선 간섭기(506)의 캐리어 주파수 내의 주파수에서 제거되는 주파수 톤의 수는 사용되는 처리 기술 및 소망의 무선 주파수 완화의 정도에 따른다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따라 멀티 캐리어 변조 시스템에 대한 수신기(700)의 블럭도이다. 수신기(700)는 멀티 캐리어 변조 시스템에 의해 전송된 무선 신호(701)를 수신한다. 수신기(700)는 수신된 무선 신호(701)가 멀티 캐리어 변조 시스템의 전송기에 의해 전송된 데이타를 복구시키도록 처리하는 동작을 한다. 전송기는 데이타 블럭 내에 데이타(예를 들어, DMT 심볼)를 전송하도록 동작한다. 주기적 프리픽스가 전송기에 의해 추가되어 내부-심볼 간섭을 최소화하기 위해서 보호 공간을 제공하고 소정의 데이타 블럭의 말단에서부터 데이타의 반복으로 구성된다.

무선 신호(701)들은 아날로그 RFI(Radio Frequency Interference) 소거기(canceller)(702)로 수신된다. 이 아날로그 RFI 소거기(702)는 아날로그 영역에서의 혼신을 경감시키도록 동작하고 나서 무선 신호(704)를 정정한 RF(Radio Frequency)를 출력한다. 적절한 아날로그 RFI 소거기는 씨오피(Cioffi) 등에 의해 1997년 4월 17일자로 "Radio Frequency Noise Canceller"라는 제목으로 출원된 국제 특허 출원 번호 제 PCT/US97/______호에 개시되어 있으며, 실제적으로 전송되는 데이타가 없을 때 획득된 정보를 이용하여 데이타를 전송하는 동안 혼신 잡음을 적응적으로 추정한다. RF 정정된 무선 신호(704)는 아날로그-디지탈 변환기(706)로 공급된다. 또한, 무선 신호(701)에 대한 정정은 RF 간섭의 전력 레벨이 아날로그-디지탈 변환기(706)의 포화 레벨 이하가 되도록 한다. 아날로그-디지탈 변환기(706)은 RF 정정된 무선 신호(704)를 TEQ(time domain equilization) 회로(710)로 출력되는 디지탈 신호(708)로 변환한다. 이 TEQ 회로(710)는 시간 등화 디지탈 신호(712)를 생성한다. 그리고나서, 시간 등화 디지탈 신호(712)는 주기적인 프리픽스 제거 및 윈도윙 프로세서(714)로 공급된다. 이 주기적인 프리픽스 제거 및 윈도윙 프로세서(714)는 멀티캐리어(multicarrier) 복조기(718)로 공급되는 변경된 디지탈 신호(716)를 생성한다. 주기적인 프리픽스 제거 및 윈도윙 프로세서(714)에 의해 수행된 프로세스는 도 12를 참조하여 이하에 상세히 기술된다. 일 실시예에 있어서, 멀티캐리어 복조기(718)는 FFT(Fast Fourier Transform)일 수 있다. TEQ 회로(710)은 채널 임펄스 응답의 길이를 감소시킴으로써 부호간 간섭을 제한한다.

멀티캐리어 복조기(718)는 디지탈 주파수 신호(720)를 디지탈 RFI 소거기(722)로 출력한다. 수신된 무선 신호(701)가 아날로그 RFI 소거기(702)에 의한 RF 간섭 소거를 이미 겪었다면, 추가의 RF 간섭 소거가 종종 필요하다. 예를 들면, 이 추가적인 RF 간섭 소거는 무선 간섭(예를 들면, 아마츄어 무선 조작자)가 멀티 캐리어 전송 시스템의 주파수 범위 내에 제한된 주파수 밴드를 전송할 때 또는 AM 무선 방송이 근방에 있을 때 특히 필요하다. 디지탈 RFI 소거기(722)는 RF 정정된 디지탈 신호(724)를 FEQ(frequency-domain equalizer) 회로(726)로 출력한다. 이 FEQ 회로(726)는 송신된 데이타가 획득되는 수신된 디지탈 신호(728)를 출력한다. FEQ 회로(726)은 각 캐리어(서브 채널)에 대해 동작하고 각 캐리어의 감쇄 및 위상 지연을 적응적으로 조절한다.

무선 간섭은 시간 도메인 내의 변조, 윈도윙 사인 곡선으로서 모델링된다. 도 8A 내지 도 8C는 모델 무선 주파수(RF) 간섭에 이용된 변조된 사인 곡선의 일례를 도시한 도면이다. 취할 수 있는 사인 곡선의 변조는 도 8A 내지 도 8C에 도시된 바와 같이 다양한 형태를 취할 수 있다. 특히, 도 8A에서, 시간 도메인 모델은 직사각 엔벨로프(802)를 이용하여 사인 곡선(800)을 변조한다. 도 8B에서, 시간 도메인 모델은 선형 변화 엔벨로프(806)으로 사인 곡선(804)를 변조한다. 도 8C에서, 시간 도메인 모델은 2차 변조 엔벨로프(810)으로 사인 곡선(808)을 변조한다. 일반적으로, 변조된 사인 곡선은 n차 다각형 변조 엔벨로프로 변조된다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 활용되는 RF 간섭용 주파수 도메인 모델은 다음과 같은 논의에 의해 유추 및 검증된다. 이 논의에 관련하여, 도 8B에 도시된 시간 도메인 모델은 예증적인 실시예로서 이용된다. RF 간섭은 선형 변조된 직사각 윈도윙만큼 곱해진 사인 곡선으로서의 시간 도메인 내에 모델링된다. 보다 구체적으로, 다음 수학식 1은 시간 도메인 모델을 제공한다.

RFI(t) = rect(t)(1 + at)cos[2π(f₀t) + ψ]

여기서, rect(t)는 사각 윈도윙이고, f₀는 무선 간섭의 캐리어 주파수이고, a는 작은 포지티브 상수이며, ψ는 위상 오프셋이다. 이 시간 도메인 모델은 데이타 블럭의 지속 시간(예를 들면, DMT 심볼) 내에서 1차 다각형을 RF 간섭의 변조 엔벨로프에 맞추는 것과 동등하다. 시간 도메인 모델은 무선 간섭의 밴드폭이 전송 시스템의 심볼 레이트 보다 훨씬 이하이기만 하면 적합하다. 예를 들면, 무선 간섭으로서의 아마츄어 무선 조작자와 전송 시스템으로서의 DMT의 경우에, 무선 간섭의 밴드폭은 약 40 MHz인 전송 시스템의 심볼 레이트 보다 실질적으로 낮은 약 2.4 MHz이다.

다음으로, 시간 도메인 모델은 주파수 도메인 내의 RF 간섭 소거용 주파수 도메인으로 변환된다. 시간 도메인 모델의 푸리에 변환을 수행하여 변환을 달성한다. 다음 수학식 2는 주파수 도메인에 대한 변환을 설명한다.

수학식 1의 코사인 함수의 푸리에 변환은 +f와 -f에서 다이렉(Dirac) 델타 함수이다. 네가티브 주파수 델타 함수는 포지티브 주파수에서는 거의 영향을 미치지 않기 때문에 무시되는데, 특히 이하에서 논의되는 바와 같이 비사각형(non-rectangular) 윈도윙이 사용될 때 무시된다. 그러나, 포지티브 성분은 데이타 전송 시스템이 비사각형 윈도윙을 이용하지 않는 경우에는 사용될 수 있다.

수학식 2에 나타난 바와 같이, 1/f로서 하락하는 2개의 항과 1/f²으로서 하락하는 하나의 항이 있다. fo = n + δ라고 하면, n은 주파수 톤 번호이고, δ(0<δ<1)은 주파수 톤 n으로부터의 RF 간섭의 캐리어 주파수량을 오프셋한 것이다.

최종 주파수 도메인 모델은 다음 수학식 3에 정의된 바와 같다.

여기서 RFI_n+m은 주파수 n + δ에서 RF 간섭으로 인한 주파수 톤 m에 대한 RF 간섭이고, 여기서 A와 B는 각 심볼용으로 결정되어야만 하는 복소수들이다.

더욱이, 비사각형 윈도윙이 주파수 도메인 모델로 사용되는 경우, 윈도윙의 영향은 각 값 m에 대한 단일 복소수 W_m만큼 곱함으로써 근사될 수 있는데, 여기서 W_m은 비사각형 윈도윙 조작으로 인한(사각형 윈도윙의 조작을 벗어난) 위상 회전 및 추가적인 감쇄로 표현된다. 복소수 W_m은 다음 수학식 4로부터 결정된다.

여기서 win(t)는 사용된 유효 윈도윙이다. 따라서, 비사각형 윈도윙을 이용한 수학식 3으로부터의 최종 주파수 도메인 모델은 수학식 5에 나타난 바와 같다.

여기서, RFI_n+m은 주파수 n + δ에서 RF 간섭으로 인한 주파수 톤 m에 대한 RF 간섭이고, 여기서 A와 B는 복소수들이다. 주파수 도메인 모델은 RF 간섭의 캐리어 주파수의 어느 한 주파수측에 대한 주파수 톤, 즉 주파수 톤 n과 n+1에 대한 어떠한 데이타도 전송되지 않는다는 것에 유의하여야 하는데, 이는 톤들이 A와 B에 대한 값들과 δ를 결정하는데 사용되기 때문이다.

A와 B 및 δ를 정확하게 결정하기 위한 3개의 주파수 톤들을 사용하는 대신에, 오프셋량 δ은 다음 수학식 6에 의해 근사될 수 있다. 수학식 6은 RF 간섭은 순수한 사인 곡선일 때 정확하게 된다.

여기서 X_i는 주파수 도메인 톤들의 샘플 값들을 나타낸다. 따라서, 오프셋량 δ은 ｜X_n+1｜/{｜X_n｜+｜X_n+1｜}와 거의 동일하게 되고, 아마츄어 무선 조작자으로부터 RF 간섭을 추정할 만큼 정확하다. 주파수 도메인 모델은 오프셋량 δ의 작은 오류에 대해 다소 덜 민감하게 나타난다.

그리고나서, 톤들 n과 n+1에 대한 수학식 5를 이용한 2개의 수학식들(수학식 7과 8)은 다음과 같다.

이들 2개의 수학식들을 동시에 풀이하는 것은 주파수 도메인 모델의 복소 변수들 A와 B를 결정하는 기술을 제공한다. 따라서, 복소 변수들 A와 B는 다음 수학식에 의해 구해진다.

복소 변수들 A와 B은 각 심볼에서, 각 RF 간섭에 대해 결정되는데, 여기서 W_m은 윈도윙의 함수이며 각각의 주파수 톤들에 따라 변화하고, 오프셋량 δ은 모델링되는 각 RF 간섭에 대한 심볼 당 하나씩 계산된다. 보다 구체적으로는, 전술된 바와 같이, δ, A 및 B는 3개의 상이한 톤들(예를 들면, n, n+1 및 n+2)에 대한 수학식 5로부터 구해진 3개의 수학식들을 동시에 풀이함으로써 구해질 수 있고, 이들 톤들에 대해 제공된 데이타는 전송되지 않는다. 대용적으로, 시스템은 RF 간섭이 일차적으로 검출될 때 수학식 6에 나타난 바와 같이 δ을 구할 수 있고, 다시 다수의 심볼들에 대해 평균을 내는 수학식 6을 이용하여 증가분에 대해 평균낸 심볼들의 개수만큼 보다 정확한 추정치를 제공한다.

일 실시예에 있어서, 주파수 도메인 모델은 수학식 9에서 계산된 바와 같이, 모델 변수 A만이 소거용으로 사용되는 반면, 모델 변수 B는 제로라고 가정한 RF 간섭의 충분히 정확한 모델링을 제공한다. 주파수 도메인 모델에 대한 단순화로 인해, 복잡성은 감소되지만, 주파수 도메인 모델은 여전히 많은 경우에 RF 간섭의 모델링시 충분한 정확도를 제공한다. 일례로서, 아마츄어 무선 조작자로 인한 RF 간섭에 대하여, 이러한 단순화는 (VDSL 시스템에서와 같이) 충분히 정확한 모델링을 제공하는 것으로 나타나 있다. 다른 경우에 있어서, 단순화는 적합하지 않을 수도 있고 모델 변수 B는 AM 무선 신호와 같은 훨씬 더 높은 밴드폭 신호와 같이 활용되어야만 한다.

더욱이, 고차 모델들은 RF 간섭에 대해 훨씬 더 정확한 모델을 제공하는데 사용될 수 있다. 그러나, 이용되는 모델들의 차수가 높아지면 모델에 대한 변수들을 계산하기 위한 처리 필요 조건들도 그에 따라 많아진다. 따라서, 보다 일반적으로, 본 발명에 따른 수학식 3의 주파수 도메인 모델은 하기와 같은 수학식에 따른다:

여기서, RFI_n+m은 주파수 n에서의 무선 간섭에 기인한 주파수 톤 m에서의 RF 간섭이며, δ는 오프셋량이고, MO는 주파수 도메인 모델에 대한 모델 차수(order)이고, A_k는 각 간섭에 대해 각 심볼에서 결정되는 복소수들이다. 그러므로, 상술한 것에서 유도되며, 수학식 3에 의해 정의되는 주파수 도메인 모델은 1차 모델(MO=1)이다. 물론, 비직각 윈도잉이 또한 주파수 도메인 모델과 함께 사용될 때, 수학식 5에서 했었던 것 처럼, 윈도잉의 효과는 각 m값에 대해 하나의 복소수인 Wm을 승산함에 의해 근사하게 될 수 있다.

도 9는 본 발명의 기초 실시예에 따른 기초 무선 주파수(RF) 소거 처리(900)에 대한 도면이다. RF 소거 처리(900)는 다중 캐리어 변조 시스템의 송수신기의 수신기 또는 수신기 일부에 의해 수행되는 것이 바람직하다.

RF 소거 처리(900)는 주파수 도메인 데이타를 초기에 수신한다(902). 주파수 도메인 데이타는 전송 데이타에 대해 다중 캐리어 변조 시스템의 전송기에 의해 수신기로 전송된 데이타이다. 다음으로, 무선 주파수(RF) 간섭을 갖는 제한된 주파수 대역이 식별된다(904). 이 때, 제한된 주파수 대역이 RF 간섭을 포함하는 것으로 식별되었다고 가정하면, 제한된 주파수 대역 내의 RF 간섭의 주파수가 추정된다(906). RF 간섭에 대해 주파수를 추정한 후, RF 간섭에 대한 주파수 도메인 모델 및 추정된 주파수에 따라서 RF 간섭이 추정된다(908). 그 후, 추정된 RF 간섭이 주파수 도메인 데이타에서 제거된다(910). 블럭에 따라서(910), RF 소거 처리(900)가 완료되어 종결된다.

도 10A 및 10B는 본 발명의 실시예에 따른 디지탈 RF 소거 처리(1000)의 흐름도이다. 주목해야 할 것은 디지탈 RF 소거 처리(1000)가 다중 캐리어 전송 시스템의 각 심볼을 수신하면서 다중 캐리어 변조 시스템의 송수신기의 수신기 또는 수신기 부분에 의해 수행되는 처리와 관련된다는 것이다.

디지탈 RF 소거 처리(1000)는 초기에 심볼에 대해 데이타 벡터들(X_i)를 수신한다. 전형적으로, 데이타 벡터들(X_i)은 심볼 내의 주파수 톤들 각각에 대한 복소수들이다. 예를 들어, 256-캐리어 DMT 시스템에서, 데이타 점 X_i는 256개의 주파수 톤들 각각에 대하여 수신된다.

다음으로, RF 소거 처리에 대한 제한된 주파수 대역이 선택된다(1004). 다중 캐리어 전송 시스템의 전송 주파수 도메인 내에 복수의 제한된 주파수 대역들이 있을 경우에는, 하기와 같은 처리가 제한된 주파수 대역들 각각에 대하여 반복된다. 어느 경우에나, 제한된 주파수 대역에서 발생된 RF 간섭이 수신된 데이타 벡터들(Xi)로부터 소거되는 RF 소거 처리에 대하여 제한된 주파수 대역 중 하나가 선택된다. 기껏해야 하나의 RF 간섭이 상기 제한된 주파수 대역 각각에 존재하는 것으로 간주하여 RF 소거 처리(100)가 기술된다.

선택된(1004) 제한된 주파수 대역 내에서, 제한된 주파수 대역 내의 가장 큰 데이타 벡터｜X_i｜_L가 결정된다(1006). 다음으로, 판단 블럭(1008)은 제한된 주파수 대역 내의 가장 큰 데이타 벡터｜X_i｜_L임계치 이상인가를 판단한다. 임계치는 시스템 설계에 따라서 변하지만, 노이즈 플로어(noise floor) 이상인 대략 20 ㏈ 인 제한된 주파수 대역 내의 가장 큰 데이타 벡터｜X_i｜_L가 임계치를 초과하는 레벨로 설정되는 것이 일반적이다.

다음으로, 가장 큰 인접한 데이타 벡터｜X_i｜_LA가 결정된다(1010). 아 때, 데이타 벡터들 X_n및 X_n+1이 가장 큰 데이타 벡터｜X_i｜_L및 가장 큰 인접한 데이타 벡터｜X_i｜_LA로부터 선택된다(1012). 제한된 주파수 대역 내에서 주파수들에 대해 수신된 데이타 벡터들이 정보를 전달하지 않기 때문에, n의 값은 제한된 주파수 대역 내에서 RF 간섭의 추정 주파수를 표시한다. 사실상, 디지탈 RF 소거 처리를 하는 시점에서(1000), RF 간섭의 캐리어 주파수는 n 및 n+1과 관련된 주파수들 사이에 있는 것으로 추정되는 것이 일반적이다.

다음으로, 선택된 데이타 벡터들 X_n및 X_n+1로부터 결정된다(1014). 예를 들면, 오프셋량 δ가 메모리에 미리 기억된 W0=1 및 W1 으로 수학식 6에 의해 결정될 수 있다. 이 때, 선택된 RF 간섭에 대한 주파수 도메인 모델에 대해서(예를 들면, 수학식 3), 모델 변수들 A 및 B가 계산된다(1016). 예를 들면, 수학식 9는 모델 변수들 A 및 B를 결정하는데 사용될 수 있다. 일단 δ, A 및 B가 결정되면, RF 간섭에 대한 주파수 도메인 모델은 완료되며, 수신된 데이타 벡터들로부터 RF 간섭을 소거하는데 사용될 수도 있다.

주파수 톤은 소거를 수신하도록 선택된다(1018). 상술한 바와 같이, RF 간섭을 갖는 제한된 주파수 대역에 인접한 선정된 개수의 주파수 톤들이 RF 간섭을 소거하는 처리가 가능하도록 선택된다. 상기 소거가 모든 주파수 톤들에 대해 실행될 수 있더라도, 선정된 개수의 인접한 주파수 톤들에 대해서만 소거를 행하는 것이 수치적으로 유리하다. 어느 경우에나, 소거를 수신하는 주파수 톤의 선택(1018)은 이들 인접한 주파수 톤들 중 어느 하나를 선택하도록 동작한다. 이 때, 선택된 주파수 톤에 대해서, RF 간섭은 주파수 도메인 모델을 이용하여 추정된다(1020). 다음으로, 추정된 RF 간섭이 선택된 주파수 톤에 대한 데이타 벡터로부터 감산된다. 상기 감산은 하기의 수학식에 도시된 바와 같은 계산을 실행한다.

X_n+m(소거됨) = X_n+m(소거되지 않음) - RFI_n+m

여기서, RFI_n+m은 수학식 10에서 구해진다.

다음으로, 판단 블럭(1024)은 RF 간섭의 소거가 완료되었는지의 여부를 판단한다. 판단 블럭(1024)은 소거를 요하는 RF 간섭을 갖는 제한된 주파수 대역에 인접한 모든(예를 들어, 선정된 개수의) 주파수 톤들이 필요한 소거 처리가 수신되었는지의 여부를 판단한다. 그러므로, 소거를 수신한 모든 주파수 톤들에 대해 소거가 완료되지 않았다면, 디지탈 RF 소거 처리(1000)는 소거를 수신하는 또 다른 주파수 톤을 선택하도록 동작한다. 블럭(1026)에 따라서, 디지탈 RF 소거 처리(1000)는 블럭(1020)과 그 이후의 새롭게 선택된 주파수 톤에 대한 블럭들을 반복하기 위해 되돌아간다.

한편, 주파수 톤들에 대한 소거가 완료되었다고 판단 블럭(1024)이 판단한 경우에는, 판단 블럭(1028)은 모든 제한된 주파수 대역들이 처리되었는지를 판단한다. 제한된 모든 주파수 대역들이 처리되지 않은 경우에는, 그 다음의 제한된 주파수 대역이 RF 소거 처리를 위해 선택된다(1030). 블럭(1030)에 따라서, 다른 제한된 주파수 대역들에서의 RF 간섭을 소거하도록, 디지탈 RF 소거 처리(1000)는 블럭(1006)과 그 이후의 블럭들을 반복하기 위해 되돌아간다. 대안으로, 제한된 모든 주파수 대역들이 처리되었다고 판단 블럭(1028)이 판단한 경우, 디지탈 RF 소거 처리(1000)는 완료되어 종결된다.

또한, 가장 큰 데이타 벡터｜X_i｜_L가 임계치를 초과하지 않는다고 판단 블럭(1008)이 판단한 경우에는, 특별히 제한된 주파수 대역 내의 RF 간섭을 소거하기 위한 처리가 바이패스(bypass)되므로, 실행되지 않는다. 이와 같은 경우에, 판단 블럭(1008)은 디지탈 RF 소거 처리(1000)가 판단 블럭(1028)로 뛰어 넘도록 하여 블럭들(1010 내지 1026)을 바이패스하게 된다.

디지탈 RF 소거 처리(1000)의 일 실시예에서는, VDSL 시스템에 있어서, 랜덤 액세스 메모리(RAM) 및 판독 전용 메모리(ROM)에 결합되거나 RAM 및 ROM과 함께 집적된 디지탈 ASIC에 의해 처리가 실행된다. 한정된 주파수 대역 내의 톤들에 대한 RF 간섭은 소거할 필요가 없지만, RF 간섭 소거를 수신하는 톤들의 선정된 수는 (톤 n과 톤 n+1은 무시하여) RF 간섭기의 양측 각각에 31개 톤이다. 모델 차수(MO : model order)가 1이고 B는 0이라고 가정하는 경우에, RF 간섭에 대한 주파수 도메인 모델에서의 1/(m-δ) 항은 1차 다항식 개산(槪算)(polynomial approximation)을 이용하여 계산되어, 시간이 걸리는 나누기 연산을 수행해야 하는 것을 피할 수 있다. 다항식 개산에서의 계수 a₀과 a₁은 m의 각 값(0<δ<5에 대한 세트와 0.5<δ<1에 대한 세트)에 대하여 메모리에 저장되므로 신속히 검색될 수 있다. 복소수 W_m도 바람직하게는 24비트이고 RAM에 저장된다. RF 간섭 소거를 받는 주파수 톤들에 대한 데이타 벡터들은 바람직하게는 FFT로부터 출력되는 주파수 도메인 데이타 샘플들이다. 한정된 주파수 대역들 각각은 자체의 임계값을 가질 수 있다.

RF 간섭을 추정하기 위한 계산은 바람직하게는 다음과 같이 수행될 수 있다. 주파수 대역 내의 최대 성분, 및 이 최대 성분의 어느 한 쪽의 최대 성분은 X_n및 X_n+1이다. 다음으로, 중간값들 α 및 β는 다음과 같이 계산된다.

위 수학식에서 1/W₁은 RAM에 유지되고, W₀≒ 1이다. 그 후, 중간값들 a 및 b는 다음과 같이 계산된다.

가산 중에 오버플로를 방지하기 위하여 2의 인수에 의한 축소가 행해진다. 수 a 및 b는 0.5< b <1이 되도록 시프트된다. 그 후, 8회 반복(I=0:7)에 의한 뉴톤의 방법을 이용하여 δ = a/b를 구한다. δ₀= 0.5로 설정하면,

δ_i+1= δ_i- (δ_ib - a)

(2의 인수에 의해 축소된) 모델 파라미터 A는 다음 수학식에 의해 결정된다.

톤 m에 대한 RF 간섭의 추정치는

r1 = δa₀+ a₁

r2 = AW_m

을 형성함으로써 계산되고, 따라서 RF 간섭의 추정치는

RFI_n+m= 2(r1)(r2)

그 후, 계산된 RF 간섭 추정치는 선정된 수의 인접한 심볼 톤들에 대한 데이타로부터 감산된다(예를 들면, m = -31:32).

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 AM 무선 주파수(RF) 소거 처리(1100)의 흐름도이다. AM 무선 전송들도 멀티캐리어 변조 시스템에 의한 무선 전송들에 RF 간섭을 초래한다. 아마추어 무선 기사들 때문에 생기는 RF 간섭과 다르게, AM RF 간섭은 AM 무선국들이 하루 24 시간 전송하는 것처럼 일반적으로 끊임없이 존재한다. AM RF 소거 처리(1100)은 바람직하게는 멀티캐리어 변조 시스템의 송수신기의 수신기 또는 수신부에 의해 수행된다. 상술한 RF 간섭의 모델링은 AM RF 간섭에도 동일하게 적용된다. 예를 들면, 주파수 도메인 모델용의 1차 모델(예를 들면, 수학식 5)은 VDSL 레이트로 AM RF 간섭을 모델링하는 데도 적합하다.

AM RF 소거 처리(1100)은 처음에 아무런 데이타도 전송되지 않는 초기화 기간 중에 AM RF 간섭을 확인한다(1102). 그 후, AM RF 간섭의 주파수가 추정된다(1104). 예를 들면, (멀티캐리어 변조 시스템에 흔히 있는 일이지만) 아무런 데이타도 전송되지 않는 초기화 기간 중에 수신된 데이타 신호들을 측정함으로써, 상이한 주파수들에서 측정되는 AM RF 간섭의 크기가 구해진다. 이 예에서, 크기가 최대가 되는 영역은 AM RF 간섭에 대한 캐리어 주파수의 일반적인 위치를 나타낸다. 그 후, 이 예에서, 시스템은 결정된 캐리어 주파수들을 일정 기간의 시간(예를 들면, 다수의 데이타 블록들)에 걸쳐서 평균하여 AM RF 간섭에 대한 캐리어 주파수를 정확히 결정할 수 있다. 초기화 기간 중에 ｜X_n+1｜/ {｜X_n｜+｜X_n+1｜}의 결과들을 평균(또는 수학식 6을 이용)함으로써, 오프셋 량 δ이 정확히 결정될 수 있고 따라서 AM RF 간섭에 대한 캐리어 주파수를 확인할 수 있다. 일단 AM RF 간섭에 대한 캐리어 주파수가 추정되면(1104), 이 부분에 대한 AM RF 소거 처리(1100)의 초기화가 종료된다. 일반적으로, AM 소거는 비교적 큰 AM 간섭기들이 AM 주파수 대역 내에 서로 근접하지 않는다고 가정한다.

그 후, 계속하여 데이타가 전송되거나 수신되면, AM RF 소거 처리(1100)은 수신 중인 데이타로부터 AM RF 간섭을 소거하도록 더 동작한다. 데이타 전송의 경우에, AM RF 간섭의 추정된 주파수에 인접한 주파수 톤들이 디스에이블되어(1106), 그를 통해 아무런 데이타도 전송되지 않는다. 여기서, AM RF 간섭의 추정된 주파수에 인접한 2 이상의 주파수 톤들이 디스에이블되는데, 그 이유는 RF 모델이 RF 간섭을 모델링하는 데 이들 톤들을 이용하기 때문이다.

AM RF 처리(1100)에 의한 AM RF 간섭의 소거는 다음과 같다. AM RF 간섭은 추정된 주파수 및 AM RF 간섭에 대한 주파수 도메인 모델에 따라서 추정된다(1108). 그 후, 추정된 AM RF 간섭은 주파수 도메인 데이타로부터 제거된다(1110). 블록(1110) 이후에, RF 소거 처리(900)은 종료된다.

비직사각형 윈도윙(Non-rectangular windowing)은 일반적으로 멀티캐리어 시스템에서 사이드로브 레벨들을 감소시키는 것으로 알려져 있다. 예를 들면, 1996년 4월 22-25일자 Alcatel Telecom T1E1.4 Submission의 Spruyt, Reusens 및 Braet의 "Performance of improved DMT transceiver for VDSL"을 참조하기 바란다. Spruyt 등에 의해 기술된 비직사각형 윈도윙은 심볼의 경계를 넘어서 심볼의 주기적 프리픽스 심볼(cyclic prefix) 및 주기적 서픽스 심볼(cyclic suffix)로 확장된다.

상술한 주파수 도메인 모델은 바람직하게는 확장된 비직사각형 윈도윙을 이용하여 사이드로브들이 보다 신속히 약화되도록 함으로써 RF 간섭이 주파수 톤들에 영향을 덜 미치게 한다. 이용되는 비직사각형 윈도윙의 특정 타입은 변할 수 있다. 도 12는 본 명세서에 기술된 RF 소거 기술에 의해서 뿐만 아니라 단독으로도 일반적인 캐리어간 간섭을 완화시키는 데 유용한 본 발명의 다른 측면이기도 한 바람직한 타입의 비직사각형 윈도윙을 도시하고 있다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 프리픽스 심볼 제거 및 윈도윙 처리(1200)의 흐름도이다. 여기서, 바람직하게 수행되는 윈도윙은 비직사각형의 확장 윈도윙이다. 비직사각형 윈도윙은 직사각형 윈도윙보다 신속히 주파수 톤들의 사이드로브들이 약화되도록 작용한다. 확장 윈도윙(extended windowing)이라 함은, 윈도우 폭이 데이타 심볼 자체를 넘어서 주기적 프리픽스 심볼로 확장되는 것을 의미한다. 주기적 프리픽스 심볼은 통상 대응하는 데이타 심볼의 끝으로부터 반복되는 데이타로 이루어진다. 주기적 프리픽스 심볼은 채널 응답들이 이상적이지 않기 때문에 생기는 심볼간 간섭을 감소시키기 위하여 가드 타임을 제공하는 가드 밴드이다. 일례로서, VDSL에서는, 데이타 심볼은 주기적 프리픽스 심볼의 512 샘플들 및 40 샘플들을 가질 수 있다. 프리픽스 심볼 제거 및 윈도윙 처리(1200)은 바람직하게는 도 7에 도시된 주기적 프리픽스 심볼 제거 및 윈도윙 처리(714)에 의해 수행된다.

프리픽스 제거 및 윈도윙 처리 공정(1200)은 DMT 심볼의 1202 X-샘플과 그 주기적 프리픽스의 Y 샘플을 초기에 수신한다. 예를 들어, DMT 심볼의 512 샘플과 40개의 주기적 프리픽스의 40 샘플은 DMT 심볼을 구성할 수 있다. 도 13은 40 샘플 프리픽스(1302)(샘플 0-39)와 비직각의 확장 윈도윙을 갖는 512 샘플 DMT 심볼(1300)(샘플 40-551)을 설명하는 도면이다. 도 13에서, 비직각의 확장 윈도윙은 샘플 20에서 샘플 551로 확장되고, 샘플 20-39는 주기적 프리픽스로 연장되는 부분이다. DMT 심볼의 X 샘플과 주기적 프리픽스의 Y 샘플의 처리는 다음과 같이 진행된다.

주기적 프리픽스의 Y 샘플의 초기 부분은 더이상 필요하지 않기 때문에 드롭된다(1204). Y 샘플의 나머지 부분은 이후의 검색을 위해서 유지된다(1206). Y 샘플의 나머지 부분의 크기는 사용되고 있는 확장 윈도윙의 양에 따라 다르다. 예를 들어, 40 샘플 주기적 프리픽스에서 40 샘플의 나머지 부분의 크기는 어떠한 전체 개수에 의해서도 0과 40 사이일 수 있다. 다음에, DMT 심볼의 X 샘플의 제1 부분은 유지된다(1208). 다음에, DMT 심볼의 X 샘플의 제2 부분은 주기적 프리픽스의 나머지 부분의 보유 샘플과 소정의 승산 계수에 따라서 변형된다(1210). 블럭 1210에 이어서, 프리픽스 제거 및 윈도윙 처리 공정 완성되어 종료된다.

프리픽스 제거 및 윈도윙 처리 공정(1200)에 따르면, 최종 샘플이 필터링되어 프리픽스의 초기 그룹의 샘플이 제거된 후에 확장된 비직각의 윈도윙 처리 공정이 나머지 샘플에서 실행되도록 DMT 심볼과 그 프리픽스가 처리된다. 확장된 비직각의 윈도윙은 윈도윙의 비직각의 부분을 나타내는 상승 코사인 함수(또는 그 외 미끄러운 함수)에 의해 주기적 프리픽스의 나머지 부분의 샘플을 승산하도록 동작한 다음에, 그 최종치를 X 샘플의 제2 부분의 샘플에 결합시킨다. 이 확장 비직각의 윈도윙 동작의 장점은 일반적으로 멀티캐리어 변조 시스템에서 장점이 많은 실효 사이드로브 레벨 데이타가 더 빠르게 감쇠된다는 것이다. 확장 비직각의 윈도윙이 본 발명에 따른 RF 상쇄 기법으로 사용된다면, 확장 비직각의 윈도윙의 장점은 RF 간섭을 보상하는 데에 필요한 처리를 감소시키는 더 작은 인접 주파수 톤에서 RF 상쇄가 실행될 수 있다는 것이다. 이로 인해 처리 시간이 절약되는데 이는 멀티캐리어 변조 시스템(예를 들어, VDSI)와 같은 고속 시스템에서 중요하다. 본 발명에 따른 확장된 비직각의 윈도윙은 확장된 비직각의 윈도윙을 실행하는 데에 필요한 연산의 양을 더욱 감소시킨다. 다음의 예는 이러한 본 발명의 형태에 의해 부여되는 연산 절감의 효과를 설명하는 데에 도움이 될 것이다.

프리픽스 제거 및 윈도윙 처리 공정(1200)은 32 샘플 확장된 윈도윙이 512 DMT 주파수 톤과 주기적 프리픽스의 40 샘플로 이용되는 경우를 설명한다. 값 x₀내지 x₅₅₁은 주기적 프리픽스를 갖는 하나의 DMT 심볼을 나타내고, 값 w₀내지 w₃₁은 RAM에 저장되는 윈도윙 탭이다. 이 실시예에서, 프리픽스 제거 및 윈도윙 처리 공정(1200)은 다음과 같다.

x₀내지 x₇을 폐기

i=8 내지 39에 대한 x₁을 저장

i=40 내지 519에 대해 x_i=x_i

i=0 내지 31에 대해서 x_520+i= x_520+i+(x_8+i-x_520+i)w_i형성

x_520+i= (1-w_i)x_520+i+w_ix_8+i=x_520+i+(x_8+i-x_520+i)w_i이고, 이 실행은 DMT 심볼당 32 실수 승산과 64 가산을 필요로 한다. 반대로, 종래의 방법은 DMT 심볼당 64 실수 승산과 32 또는 64 가산을 이용해야 한다. 승산을 실행하는 연산량이 가산에 대한 연산량 보다 상당히 많은 경우, 본 발명은 32 승산을 절약할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 본 발명의 영역 및 정신에서 벗어나지 않고 중앙이나 원격 스테이션에서 여러 형태 및 변조 기구(예를 들어, 디스크리트 웨블릿 멀티 톤 변조(DWMT)로 실현될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 상세한 설명이 일차적으로 고속 데이타 전송 시스템에 기초한 가입자 라인의 컨텍스트로 본 발명을 설명하고 있지만, 본 발명은 협대역 간섭을 받거나 이들의 전용 전송 대역 내에서 RF 간섭의 주파수 대역을 제한하는 다른 시스템에도 사용될 수 있다.

본 발명의 많은 특성 및 장점들은 이 설명으로부터 명백하게 되므로, 본 발명의 모든 이런 특성 및 장점은 청구범위에 포함하도록 하고 있다. 또한, 다양한 변형 및 수정이 당업자에게는 용이하게 실시될 수 있으며, 이상 설명된 구성 및 동작으로 본 발명을 제한해서는 안될 것이다. 따라서, 모든 적당한 변형 및 균등물이 본 발명의 영역 내에서 벗어나지 않고 가능하게 된다.

Claims

멀티캐리어 변조 시스템의 무선 주파수 (RF) 간섭의 완화 방법에 있어서,

(a) 주파수 대역과 관련되는 주파수 도메인 데이타를 취득하는 단계;

(b) 상기 주파수 대역 내로 제한된 주파수 부대역을 식별하는 단계;

(c) 상기 제한된 주파수 부대역 내의 상기 RF 간섭의 주파수를 추정하는 단계;

(d) 상기 RF 간섭의 주파수 도메인 모델과 상기 추정된 RF 간섭의 주파수에 따라서 상기 RF 간섭을 추정하는 단계; 및

(e) 상기 주파수 도메인 데이타로부터 상기 추정된 RF 간섭을 제거하는 단계

를 포함하는 무선 주파수 간섭의 완화 방법.
제1항에 있어서, 상기 주파수 도메인 데이타는 상기 주파수 대역 내의 복수의 주파수 톤으로 제공되고,

상기 주파수 도메인 모델은 다음 수학식에 따라서 생성되고,

여기에서, RFI_n+m은 주파수 (n+δ)에서 무선 간섭기에 의한 주파수 톤 n+m에서의 RF 간섭이고, δ은 오프셋양이고, MO는 주파수 도메인 모델의 모델 차수이고, A_k는 각 주파수 톤 m에 대해 결정된 복소수인 무선 주파수 간섭의 완화 방법.
제1항에 있어서, 상기 RF 간섭은 아마츄어 무선 기사에 의한 무선 전송으로 인해 발생되는 무선 주파수 간섭의 완화 방법.
제1항에 있어서, 상기 주파수 제한 부대역은 대략 1.8 내지 2.0MHz; 3.5 내지 4.0MHz; 7.0 내지 7.3MHz; 및 10.1 내지 10.15MHz중 하나인 무선 주파수 간섭의 완화 방법.
제1항에 있어서, 상기 주파수 도메인 데이타는 복수의 주파수 도메인 데이타 샘플을 포함하고,

상기 RF 간섭의 주파수를 추정하는 상기 단계는,

상기 제한된 주파수 부대역 내에서 상기 주파수 도메인 데이타 샘플의 최대 데이타 샘플을 결정하고, 상기 최대 데이타 샘플에 인접하는 최대 인접 데이타 샘플을 결정하는 단계,

상기 최대 데이타 샘플과 상기 최대 인접 데이타 샘플에 기초하여 상기 제한된 주파수 부대역 내에서 상기 RF 간섭의 주파수를 결정하는 동작을 포함하는 무선 주파수 간섭의 완화 방법.
제1항에 있어서, 상기 주파수 도메인 모델은 상기 RF 간섭이 윈도윙된 변조 정현파로서 모델화되어 있는 상기 RF 간섭용의 시간 도메인 모델에 기초하는 무선 주파수 간섭의 완화 방법.
제6항에 있어서, 상기 정현파는 윈도윙된 변조 엔벨로프로 변조되는 무선 주파수 간섭의 완화 방법.
제6항에 있어서, 상기 정현파는 선형적으로 변하는 윈도윙된 변조 엔벨로프로 변조되는 무선 주파수 간섭의 완화 방법.
제6항에 있어서, 상기 정현파는 n차 다항식 변조 엔벨로프로 변조되는 무선 주파수 간섭의 완화 방법.
제1항에 있어서, 상기 주파수 도메인 데이타는 복수의 주파수 도메인 데이타 샘플을 포함하고,

상기 RF 간섭을 추정하는 상기 단계는 상기 주파수 도메인 데이타 샘플의 적어도 일부분에 대해 상기 RF 간섭을 추정하고,

상기 주파수 도메인 데이타로부터 상기 추정된 RF 간섭을 제거하는 상기 단계는 상기 일부분 내의 상기 주파수 도메인 데이타 샘플 각각에 대해, 상기 주파수 도메인 데이타 샘플로부터 그 주파수 도메인 데이타 샘플에 대해 추정된 RF 간섭을 감산하는 동작을 포함하는 무선 주파수 간섭의 완화 방법.
제10항에 있어서, 상기 주파수 도메인 데이타는 복수의 주파수 도메인 데이타 샘플을 포함하고,

상기 RF 간섭의 주파수를 추정하는 상기 단계는,

상기 제한된 주파수 부대역 내에서 상기 주파수 도메인 데이타 샘플의 최대 데이타 샘플을 결정하고, 상기 최대 데이타 샘플에 인접하는 최대 인접 데이타 샘플을 결정하는 단계와,

상기 최대 데이타 샘플과 상기 최대 인접 데이타 샘플에 기초하여 상기 제한된 주파수 부대역 내에서 상기 RF 간섭의 주파수를 결정하는 단계를 포함하는 무선 주파수 간섭의 완화 방법.
제11항에 있어서, 상기 주파수 도메인 모델은 상기 RF 간섭이 변조된 정현파로서 모델화되어 있는 RF 간섭용의 시간 도메인 모델에 기초하는 무선 주파수 간섭의 완화 방법.
제12항에 있어서, 상기 RF 간섭은 아마츄어 무선 기사에 의한 무선 전송으로 인해 발생되는 무선 주파수 간섭의 완화 방법.
제13항에 있어서, 상기 주파수 도메인 데이타는 상기 주파수 대역 내의 복수의 주파수 톤으로 제공되고,

상기 주파수 도메인 모델은 다음의 수학식에 따라서 생성되고,

여기에서, RFI_n+m은 주파수 (n+δ)에서 무선 간섭기에 의한 주파수 톤 n+m에서의 RF 간섭이고, δ은 오프셋양이고, W_m은 시간 도메인 윈도윙으로 인한 감쇄 계수이며 상기 주파수 톤 각각에 따라 변하고, A 및 B는 복소수인 무선 주파수 간섭의 완화 방법.
제14항에 있어서, A 및 B는 모델 변수이며 다음의 수학식으로 결정되고,

여기에서, 복소수 A 및 B는 각 심볼에 대해 한번 결정되고, 오프셋양 δ은 모델화되어 있는 각 RF간섭기에 대해 심볼당 한번 연산되는 무선 주파수 간섭의 완화 방법.
제1항에 있어서, 상기 주파수 도메인 데이타는 복수의 주파수 도메인 데이타 샘플을 포함하고,

상기 방법은 상기 제한된 주파수 대역 내의 상기 주파수 도메인 데이타 샘플을 임계양과 비교하는 단계를 더 포함하고,

상기 제한된 주파수 대역에 대해서는, 상기 추정 단계 (d)와 상기 제거 단계(e) 중 적어도 한 단계는 상기 비교 단계가 상기 주파수 도메인 데이타 샘플이 상기 임계양 보다 작다고 판정할 때 바이패스되는 무선 주파수 간섭의 완화 방법.
제1항에 있어서, 상기 제한된 주파수 부대역에서는 어떠한 데이타도 전송되지 않는 무선 주파수 간섭의 완화 방법.
제1항에 있어서, 상기 주파수 도메인 데이타를 취득하는 상기 단계(a)는 시간 도메인 데이타로서 초기에 수신되고, 상기 시간 도메인 데이타에는 시간 도메인 윈도윙 동작이 행해지고, 그 후에 상기 윈도윙 시간 도메인 데이타가 상기 주파수 도메인으로 변환되는 무선 주파수 간섭의 완화 방법.
멀티캐리어 변조 시스템의 무선 주파수 간섭의 완화 방법에 있어서,

데이타 전송 이전에, 상기 멀티캐리어 변조 시스템의 AM 무선 간섭을 식별하는 단계;

상기 AM 무선 간섭의 주파수를 추정하는 단계;

상기 추정된 AM 무선 간섭의 주파수에 인접하는 상기 멀티캐리어 변조 시스템의 특정 주파수 톤이 상기 데이타 전송 동안 주파수 도메인 데이타를 이송하지 않도록 하는 단계;

그 후, 데이타 수신 동안이나 수신에 이어서,

상기 AM 무선 간섭의 주파수 도메인 모델 및 상기 추정된 AM 무선 간섭의 주파수에 따라서 상기 AM 무선 간섭을 추정하는 단계; 및

상기 주파수 도메인 데이타로부터 상기 추정된 AM 무선 간섭을 제거하는 단계를 포함하는 무선 주파수 간섭의 완화 방법.
제19항에 있어서, 상기 AM 무선 간섭의 상기 식별 단계는 데이타 전송 이전에 발생하는 상기 멀티캐리어 변조 시스템의 초기화 기간 동안 실행되는 무선 주파수 간섭의 완화 방법.
제19항에 있어서, 상기 주파수 도메인 데이타는 복수의 주파수 도메인 데이타 샘플을 포함하고,

상기 주파수 도메인 데이타는 시간 도메인 데이타로서 초기에 수신되고, 상기 시간 도메인 데이타에 시간 도메인 윈도윙 동작이 행해진 후에, 상기 윈도윙된 시간 도메인 데이타는 상기 주파수 도메인으로 변환되는 무선 주파수 간섭의 완화 방법.
제19항에 있어서, 상기 AM 무선 간섭은 AM 무선 대역 내에 존재하고,

상기 주파수 도메인 데이타는 복수의 주파수 도메인 데이타 샘플을 포함하고,

상기 AM 무선 간섭의 주파수를 추정하는 상기 단계는,

상기 주파수 도메인 데이타 샘플의 최대 데이타 샘플을 주파수 범위 내에서 결정하고, 상기 최대 데이타 샘플에 인접하는 최대 인접 데이타 샘플을 결정하는 단계; 및

상기 무선 대역의 일부분 내의 상기 최대 데이타 샘플 및 상기 최대 인접 데이타 샘플에 기초하여 상기 주파수 대역 내의 상기 AM 무선 간섭의 주파수를 결정하는 단계를 포함하는 무선 주파수 간섭의 완화 방법.
제22항에 있어서, 상기 주파수 도메인 모델은 상기 RF 간섭이 윈도윙된 변조 정현파로서 모델화되어 있는 상기 RF 간섭용의 시간 도메인 모델에 기초하는 무선 주파수 간섭의 완화 방법.
제23항에 있어서, 상기 정현파는 윈도윙된 변조 엔벨로프로 변조되는 무선 주파수 간섭의 완화 방법.
제23항에 있어서, 상기 정현파는 선형적으로 변하는 윈도윙화 변조 엔벨로프에 의해 변조되는 무선 주파수 간섭의 완화 방법.
제23항에 있어서, 상기 정현파는 n차 다항식 변조 엔벨로프로 변조되는 무선 주파수 간섭의 완화 방법.
제19항에 있어서, 상기 주파수 도메인 데이타는 복수의 주파수 도메인 데이타 샘플을 포함하고,

상기 AM 무선 간섭을 추정하는 상기 단계는 상기 주파수 도메인 데이타 샘플의 적어도 일부분에 대해 상기 AM 무선 간섭을 추정하고,

상기 주파수 도메인 데이타로부터 상기 추정된 AM 무선 간섭을 제거하는 상기 단계는 상기 일부분 내의 상기 주파수 도메인 데이타 샘플 각각에 대해, 상기 주파수 도메인 데이타 샘플로부터 그 주파수 도메인 데이타 샘플에 대한 상기 추정된 AM 무선 간섭을 감산하는 연산을 포함하는 무선 주파수 간섭의 완화 방법.
제27항에 있어서, 상기 AM 무선 간섭은 AM 무선 대역 내에 존재하며,

상기 주파수 도메인 데이타는 상기 복수의 주파수 도메인 데이타 샘플을 포함하며,

상기 AM 무선 간섭의 주파수를 추정하는 상기 단계는,

상기 주파수 도메인 데이타 샘플의 일부에서 상기 주파수 도메인 데이타 샘플의 제1 및 제2의 최대 데이타 샘플을 결정하는 단계와,

상기 무선 대역 부분에서 상기 제1 및 제2의 최대 데이타 샘플에 기초하여 상기 AM 무선 간섭의 주파수를 결정하는 단계를 포함하는 무선 주파수 간섭의 완화 방법.
제28항에 있어서, 상기 주파수 도메인 모델은 상기 AM 무선 간섭이 변조된 정현파로서 모델화되어 있는 상기 AM 무선 간섭용의 시간 도메인 모델에 기초하는 무선 주파수 간섭의 완화 방법.
제29항에 있어서, 상기 AM 무선 간섭은 무선국에 의한 무선 방송에 기인하는 무선 주파수 간섭의 완화 방법.
제30항에 있어서, 상기 주파수 도메인 데이타는 상기 주파수 대역 내의 복수의 주파수 톤으로 제공되고,

상기 주파수 도메인 모델은 다음의 수학식에 따라서 생성되고,

여기에서, RFI_n+m은 주파수 (n+δ)에서 무선 간섭기에 의한 주파수 톤 n+m에서의 RF 간섭이고, δ은 오프셋양이고, W_m은 시간 도메인 윈도윙으로 인한 감쇄 계수이며 상기 주파수 톤 각각에 따라 변하고, A 및 B는 복소수인 무선 주파수 간섭의 완화 방법.
제31항에 있어서, A 및 B는 모델 변수이며 다음의 수학식으로 결정되고,

여기에서, 복소수 A 및 B는 각 심볼에 대해 한번 결정되고, 오프셋양 δ은 모델화되어 있는 각 RF 간섭기에 대해 심볼마다 한번 연산되는 무선 주파수 간섭의 완화 방법.
제19항에 있어서, 상기 주파수 도메인 데이타는 복수의 주파수 도메인 데이타 샘플을 포함하고,

상기 주파수 도메인 데이타 샘플을 임계치의 양과 비교하는 단계를 더 포함하고,

상기 AM 무선 간섭을 추정하는 단계와 상기 추정된 AM 무선 간섭을 제거하는 단계 중 적어도 한 단계는 상기 비교 단계가 상기 주파수 도메인 데이타 샘플이 상기 임계치의 양 보다 작다고 판정할 때 바이패스되는 무선 주파수 간섭의 완화 방법.
제19항에 있어서, 상기 AM 무선 간섭을 추정하는 상기 단계는 데이타는 없고 단지 AM 무선 간섭만이 존재하는 소정의 주파수 톤에 대한 상기 주파수 도메인 데이타에 따라서 행해지는 무선 주파수 간섭의 완화 방법.
제19항에 있어서, 상기 AM 무선 간섭의 상기 주파수를 추정하는 상기 단계는 데이타가 전송되지 않는 동안 수행되는 무선 주파수 간섭의 완화 방법.
제19항에 있어서, 상기 주파수 도메인 데이타는 복수의 주파수 톤으로 제공되고,

상기 주파수 도메인 모델은 다음의 수학식에 따라서 생성되고,

여기에서, RFI_n+m은 주파수 (n+δ)에서 무선 간섭기에 의한 주파수 톤 n+m에서의 RF 간섭이고, δ은 오프셋양이고, MO은 주파수 도메인 모델의 모델 차수이고, A_k는 복소수인 무선 주파수 간섭의 완화 방법
무선 주파수(RF) 간섭기로부터 사이드로브를 감소시키기 위해 멀티캐리어 변조 샘플 - 상기 멀티캐리어 변조 샘플은 소정 주파수 톤에서 발생되고 멀티캐리어 변조 심볼을 형성함 - 을 디지탈적으로 필터링하는 방법에 있어서,

멀티캐리어 심볼의 x개의 샘플 및 상기 멀티캐리어 심볼과 관련된 주기적 프리픽스의 y개의 샘플 - 상기 주기적 프리픽스의 y개의 샘플은 멀티캐리어 변조 심볼의 x개의 샘플 앞에 위치됨 - 을 수신하는 단계;

상기 멀티캐리어 변조 심볼과 관련된 주기적 프리픽스의 y개의 샘플의 초기 부분을 버리는 단계;

상기 멀티캐리어 변조 심볼과 관련된 주기적 프리픽스의 y개의 샘플의 나머지 부분을 저장하는 단계;

멀티캐리어 변조 심볼의 x개의 샘플의 제1 부분을 변형시키지 않고 유지하는 단계; 및

상기 주기적 프리픽스의 y개의 샘플의 상기 나머지 부분의 상기 저장된 샘플 및 소정의 승산 계수에 따라 상기 멀티캐리어 변조 심볼의 상기 x개의 샘플의 제2 부분을 변형하는 단계

를 포함하는 멀티캐리어 변조 샘플을 디지탈적으로 필터링하는 방법.
제37항에 있어서, 상기 멀티캐리어 심볼의 x개의 샘플 및 상기 멀티캐리어 심볼과 관련된 주기적 프리픽스의 y개의 샘플을 수신하는 단계는, 멀티캐리어 변조 시스템으로부터 전송 매체를 통해 수신되는 데이타 스트림인 멀티캐리어 변조 샘플을 디지탈적으로 필터링하는 방법.
제38항에 있어서, 상기 전송 매체는 가입자 라인인 멀티캐리어 변조 샘플을 디지탈적으로 필터링하는 방법.
제37항에 있어서, 상기 멀티캐리어 변조 심볼의 x개의 샘플 각각마다, 상기 변조를 수행하기 위해 j 승산 및 2j 승산- 여기서, j는 상기 주기적 프리픽스의 y개의 샘플의 나머지 부분에서의 샘플의 수를 나타내는 정수임 - 을 사용하는 멀티캐리어 변조 샘플을 디지탈적으로 필터링하는 방법.
제40항에 있어서, 상기 소정의 승산 계수는 상승 코사인 함수와 관련되는 멀티캐리어 변조 샘플을 디지탈적으로 필터링하는 방법.
제37항에 있어서, 상기 멀티캐리어 변조 심볼의 x개의 샘플의 제2 부분을 변조하는 단계는

상기 소정의 승산 계수중 적절한 하나를 검색하는 단계;

주기적 프리픽스의 y개의 샘플의 나머지 부분 및 멀티캐리어 변조 시스템의 x개의 샘플의 제2 부분의 대응 쌍의 샘플들 사이의 차분을 결정하는 단계;

소정의 승산 계수들중 적절한 하나와 상기 차분을 승산하여 조정량을 생성하는 단계; 및

상기 대응 쌍의 x개의 샘플의 제2 부분의 샘플에 상기 조정량을 가산하는 단계

를 포함하는 멀티캐리어 변조 샘플을 디지탈적으로 필터링하는 방법.
무선 주파수(RF) 간섭기로부터 사이드로브 간섭을 DMT 심볼의 주파수 톤으로 감소시키기 위해 DMT 샘플을 디지탈적으로 필터링하는 방법에 있어서,

DMT 심볼의 X개의 샘플 및 상기 DMT 심볼과 관련된 주기적 프리픽스의 Y개의 샘플을 수신하는 단계;

상기 주기적 프리픽스의 Y개의 샘플의 초기 부분을 버리는 단계;

상기 주기적 프리픽스의 Y개의 샘플의 나머지 부분을 저장하는 단계;

상기 DMT 심볼의 X개의 샘플의 제1 부분을 변형시키지 않고 유지하는 단계; 및

상기 주기적 프리픽스의 Y개의 샘플의 상기 나머지 부분의 상기 저장된 샘플 및 소정의 승산 계수에 따라 상기 DMT 심볼의 상기 X개의 샘플의 제2 부분을 변형하는 단계

를 포함하는 멀티캐리어 변조 샘플을 디지탈적으로 필터링하는 방법.
제43항에 있어서, 상기 변형 단계는 무선 주파수(RF) 간섭기로부터 사이드로브 간섭을 상기 변형 단계 없이 수행되는 것보다 빠르게 감쇠시키도록 동작하는 멀티캐리어 변조 샘플을 디지탈적으로 필터링하는 방법.
제43항에 있어서, RF 간섭에 의해 상당히 손상되는 것보다 RF 간섭기의 주파수에 더 가까운 DMT 심볼의 주파수 톤의 수를 감소시키는 멀티캐리어 변조 샘플을 디지탈적으로 필터링하는 방법.
멀티캐리어 변조 시스템용의 수신기에 있어서,

송신 매체를 통해 상기 수신기에 전송된 아날로그 신호를 수신하여 이 아날로그 신호를 디지탈 시간 도메인 신호로 변환하는 아날로그-디지탈(A/D) 변환기;

상기 A/D 변환기에 동작적으로 접속되어 있으며, 상기 디지탈 시간 도메인 신호를 수신하여 이 디지탈 시간 도메인 신호를 디지탈 주파수 도메인 데이타로 변환하는 멀티캐리어 복조기; 및

상기 멀티캐리어 복조기에 동작적으로 결합되어 있으며, 주파수 도메인 모델에 따라 상기 RF 간섭을 모델링함으로써 상기 디지탈 주파수 도메인 데이타에 대한 RF 간섭의 영향을 완화시키는 디지탈 RF 간섭 소거기(RF interference canceller)

를 포함하는 수신기.
제46항에 있어서, 상기 디지탈 RF 간섭 소거기는 RF 간섭의 주파수를 추정하고 RF 간섭 및 상기 RF 간섭의 상기 추정된 주파수에 대해 상기 주파수 도메인 모델에 따라 상기 RF 간섭의 주파수를 추정하며 상기 디지탈 주파수 도메인 데이타로부터 상기 추정된 RF 간섭을 제거함으로써 상기 디지탈 주파수 도메인 데이타에 대한 RF 간섭의 영향을 완화시키는 수신기.
제46항에 있어서, 상기 디지탈 주파수 도메인 데이타는 상기 멀티캐리어 변조 시스템에 의해 사용되는 복수의 주파수 톤으로 제공되고,

상기 주파수 도메인 모델은 다음 수학식에 따라서 생성되고,

여기에서, RFI_n+m은 주파수 (n+δ)에서 무선 간섭기에 의한 주파수 톤 n+m에서의 RF 간섭이고, δ은 오프셋양이고, MO은 주파수 도메인 모델의 모델 차수이고, A_k는 복소수인 수신기.
제46항에 있어서, 상기 디지탈 시간 도메인 신호는 데이타를 반송하는 복수의 멀티캐리어 변조 심볼 - 상기 각 심볼은 주기적 프리픽스를 가짐 - 을 포함하며,

상기 수신기는 또한

상기 A/D 변환기와 상기 멀티캐리어 변조기 사이에 동작적으로 접속된 주기적 프리픽스 제거 및 윈도윙 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는 상기 심볼에 대해 시간 도메인 윈도윙 연산을 수행하며, 상기 시간 도메인 윈도윙 연산은 각 심볼마다 소정의 계수로 승산된 상기 주기적 프리픽스의 일부를 상기 심볼의 후반 부분에 가산하는 것을 포함하는 수신기.
제49항에 있어서, 상기 디지탈 주파수 도메인 데이타는 상기 멀티캐리어 변조 시스템에 의해 사용되는 복수의 주파수 톤으로 제공되고,

상기 주파수 도메인 모델은 다음 수학식에 따라서 생성되고,

여기에서, RFI_n+m은 주파수 (n+δ)에서 무선 간섭기에 의한 주파수 톤 n+m에서의 RF 간섭이고, δ은 오프셋양이고, A_k는 복소수이며, MO은 주파수 도메인 모델의 모델 차수이고, W_m은 시간 도메인 윈도윙 연산과 관련된 감쇄 인자인 수신기.
제49항에 있어서, 상기 수신기는 또한

상기 아날로그 신호로부터 RF 간섭을 상기 A/D 변환기에 제공되기 전에 감소시키도록 동작적으로 결합되어 있는 아날로그 RF 소거기를 포함하는 수신기.
제49항에 있어서, 상기 시간 도메인 윈도윙은 확장 윈도윙이며, 상기 윈도윙은 상기 심볼의 경계를 벗어나 주기적 프리픽스로 확장되는 수신기.