KR20070060279A - Crest factor reduction apparatus to optimize the performance of the each frequency allocation in cdma system - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래기술의 파고율 감소 장치를 구비한 이동통신 시스템의 기지국 송신장치의 블록구성도이고,1 is a block diagram of a base station transmitter of a mobile communication system having a crest factor reduction apparatus according to the prior art,
도 2는 도 1의 기지국 송신장치 내에 구성되는 파고율 감소장치의 블록 구성도이며,FIG. 2 is a block diagram of a crest factor reduction apparatus configured in the base station transmitter of FIG.
도 3은 본원 발명의 일 실시 예에 따르는 파고율 감소장치의 블록 구성도이고,3 is a block diagram of a crest factor reduction apparatus according to an embodiment of the present invention,
도 4는 본원 발명의 일 실시 예에 따르는 파고율 감소 방법의 처리과정을 나타내는 순서도이다.Figure 4 is a flow chart showing the processing of the crest factor reduction method according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부호에 대한 설명 *Description of the main symbols in the drawings
100, 200: 파고율 감소장치100, 200: Crest factor reduction device
101, 201: 클리퍼(Clipper) 102, 202: 제 1 감산기(Substractor)101, 201: Clipper 102, 202: First Substractor
103, 203: 다운 컨버터(Down converter)103, 203: Down converter
104, 240: 노이즈정형필터부(Noise Shaping Filter Part)104, 240: Noise Shaping Filter Part
104a~104d, 241a~244a: 제 1 ~ 제 4 노이즈정형필터(Noise Shaping Filter)104a to 104d, 241a to 244a: first to fourth noise shaping filters
241b~244b: 제 1 ~ 제 4 램(RAM)241b-244b: 1st-4th RAM
105, 205: 업 컨버터(Up converter)105, 205: Up converter
106, 206: 결합기(Combiner) 107, 207: 지연기(Delay)106, 206: Combiner 107, 207: Delay
108, 208: 제 2 감산기(Substractor)108, 208: Second subtractor
본원 발명은 코드분할 다중접속 이동통신 시스템의 기지국 송신장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다중 주파수(FA: Frequency Allocation)를 사용하는 코드분할 다중 접속 이통신 시스템에서 하향링크(down link)의 주파수(FA: Frequency Allocation)별로 파고율(Crest Factor)을 조절할 수 있도록 하는 코드분할 다중 접속 이동통신 시스템에서 주파수별 성능 최적화 기능을 가지는 파고율 감소 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for transmitting a base station of a code division multiple access mobile communication system, and more particularly, to a frequency of downlink (downlink) in a code division multiple access mobile communication system using multiple frequencies (FA). The present invention relates to a crest factor reduction apparatus having a performance optimization function for each frequency in a code division multiple access mobile communication system capable of controlling a crest factor for each frequency allocation (FA).
일반적으로 CDMA 이동통신 시스템의 기지국이 다중 주파수(FA)를 사용하는 경우에는 여러개의 주파수(FA)를 결합기(Combiner)에 의해 결합하는 때에 파고율(Crest Factor)이 증가한다. 상술한 바와 같이 증가된 파고율은 비선형 특성을 가지는 소자들이 선형성을 유지하기 위해 높은 성능을 가질 것을 요구한다.In general, when a base station of a CDMA mobile communication system uses multiple frequencies FA, a crest factor increases when multiple frequencies FA are combined by a combiner. As mentioned above, the increased crest factor requires that devices with nonlinear characteristics have high performance to maintain linearity.
따라서, 이러한 문제점을 해소하기 위하여 종래기술의 기지국 송신장치에는 파고율(Crest Factor)를 적절하게 감소시키는 파고율 감소 장치(CFR: Crest Factor Reductor)가 구비된다.Therefore, in order to solve this problem, the base station transmitter of the prior art is provided with a Crest Factor Reductor (CFR) to appropriately reduce the crest factor (Crest Factor).
도 1은 상술한 바와 같은 파고율 감소 장치가 구비된 종래기술의 기지국 송신장치의 블록구성도이며, 도 2는 도 1의 파고율 감소 장치의 블록 구성도이다.FIG. 1 is a block diagram of a conventional base station transmitter equipped with a crest factor reduction apparatus as described above, and FIG. 2 is a block diagram of a crest factor reduction apparatus of FIG.
도 1 및 도 2의 설명에서 상기 기지국은 4개의 주파수(4FA)를 가지는 것으로 하였다.In the description of FIGS. 1 and 2, the base station has four frequencies (4FA).
도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술 기지국 송신장치는 CDMA 기저대역 신호를 FA별(OFA, 1FA, 2FA, 3FA)로 I, Q 채널에 대하여 송출하는 제 1 내지 제 4 채널 카드(11~ 14)와, 상기 제1 내지 제 4 채널카드(11 ~ 14)와 일대일로 대응되게 구비되어 각 FA에 대한 신호를 변조시키는 제 1 내지 제 4 디지털 변조부(21 ~ 24)와, 상기 제 1 내지 제 4 디지털 변조부(21 ~ 24)의 각 출력신호를 결합하는 결합기(30)와, 결합기의 출력 신호에 대하여 파고율을 감소시켜 출력하는 파고율 감소 장치(CFR: Crest Factor Reduction)(100)와; 파고율 감소 장치(100)의 출력 신호를 아날로그 신호로 변환한 후 주파수 상향 조정을 수행한 후 외부로 출력하는 알에프(RF)부(40)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the conventional base station transmitter transmits CDMA baseband signals for I and Q channels by FA (OFA, 1FA, 2FA, and 3FA) for the first to
그리고 도 1의 구성 중 상기 파고율 감소 장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 결합기(30)의 출력 신호가 정하여진 임계값을 넘으면 신호의 크기를 제안하는 클리퍼(Clipper)(101)와; 상기 결합기(30)의 출력 신호로부터 클리퍼(101)의 출력 신호를 빼는 제 1 감산기(Substractor)(102)와; 상기 제 1 감산기(102)의 출력 신호를 주파수 하향 조정하여 주파수(FA) 별 기저대역 신호로 출력하는 다운컨버터(Down Converter)(103)와; 상기 다운컨버터(103)에서 출력되는 신호에 대하여 주파수(FA) 별로 저역통과 필터링을 수행하여 출력된 신호의 스펙트럼을 조정하 는 노이즈셰이핑필터부(Noise Shaping Filter Part)(104)와; 상기 노이즈셰이핑필터부(104)에서 출력되는 각각의 주파수(FA) 별로 주파수를 원래의 신호로 주파수 상향 조정하는 업컨버터(Up Converter)(105)와; 상기 업컨버터(105)에서 출력되는 각각의 주파수(Fa) 별 신호를 합성하여 출력하는 결합기(Combiner)(106)와; 상기 결합기(30)의 출력 신호로부터 상기 결합기(106)의 출력 신호(Clipping Signal)를 빼는 제 2 감산기(Substractor)(108)와; 상기 제 2 감산기(108)로 입력되는 상기 결합기(30)의 출력 신호와 상기 결합기(106)의 출력신호의 시간 지연을 보상하기 위하여 상기 제 2 감산기(108)로 입력되는 상기 결합기(30)의 출력 신호를 지연시킨 후 상기 제 2 감산기(108)로 출력하는 지연기(Delay)(107)를 포함하여 구성된다. 상술한 구성에서 상기 다운컨버터(103)와 업컨버터(105)는 주파수(FA)의 갯수 만큼의 개수로 구성된다.In the configuration of FIG. 1, the crest
상술한 구성을 가지는 도 2의 파고율 감소 장치(100)에서 상기 결합기(30)의 출력 신호는 처음에 3개의 제 1 내지 제 3 경로(P1, P2, P3)로 나누어져 입력된다. 이 중 제 3 경로(P3)의 신호는 클리퍼(Clipper)(101)에 입력되어 입력신호가 주어진 임계값을 넘는 신호는 임계값이 출력되고, 임계값을 넘지 않으면 원래의 신호를 그대로 출력한다. 그리고 제 2 경로(P2) 분리된 신호는 제 1 감산기(102)로 입력된다. 클리퍼(101)에서 출력된 신호는 제 4 경로(P4)를 통해 제 1 감산기(102)로 입력되어 제 2 경로(P2)를 통해 입력된 신호와 빼기 연산이 수행된다. 이에 따라 제 1 감산기(102)의 출력신호는 결합기(30)의 출력신호와 클리퍼(101)에 의해 클리핑(Clipping)한 신호의 차 신호가 된다. 이 때 제 1 감산기(102)의 출력 신호는 주어 진 임계값을 넘는 신호를 강제로 클리핑(Clipping)한 신호이므로 주파수 스펙트럼이 망가지게 된다.In the crest
이에 따라 상기 제 1 감산기(102)를 통해 출력된 신호는 제 5 경로(P5)를 통해 다운컨번터(Down converter)(103)로 입력된다. 상기 제 5 경로(P5)를 통해 입력된 신호는 4개의 다운컨버터(Down-Converter)(103)를 사용하여 각각의 주파수(FA) 신호를 기저 대역(Base-band) 신호로 주파수 천이시킨 후, 기저 대역(Base-band) 신호가 된 각 주파수(FA)별 신호를 주파수(FA) 별로 노이즈셰이핑필터부(Noise Shaping Filter)(104)를 통과시켜 망가진 스펙트럼을 복원시킨다. 이렇게 복원된 각 주파수(FA) 신호를 다시 4개의 주파수(FA) 신호로 만들기 위해 업컨버터(Up Converter)에 의해 주파수 천이시키고, 결합기(Combiner)로 결합한 후 제 6 경로(P6)를 통해 제 2 감산기(108)로 출력한다.Accordingly, the signal output through the
그리고 제 1 경로(P1)를 통해 입력된 신호는 상기 제 2 및 제 3 경로(P2, P2)의 입력 신호에 대한 신호처리 과정에 따른 시간지연을 보상하는 지연기(Delay)(107)로 입력되어 결합기(Combiner)(106)의 출력 신호와 동기가 일치된 후 상기 제 2 감산기(108)로 입력된다.The signal input through the first path P1 is input to a
이 후 상기 제 2 감산기(108)는 제 7 경로(P7)를 통해 입력되는 지연된 결합기(30)의 출력 신호에서 상기 결합기(Combiner)(106)의 출력 신호를 감산하여 주어진 임계값으로 클리핑(Clipping)된 신호를 출력하는 것에 의해 원래의 결합기(30)의 출력신호보다 PAPR(Peak to Average Power Ratio)가 작은 신호가 된다.Thereafter, the
종래기술은 상술한 바와 같은 파고율 감소 장치(100)의 동작에 의해 다중 주 파수(FA)를 사용하는 기지국 송신장치의 파고율(Crest Factor)를 감소시켜 파고율 증가에 따른 비선형 특성을 가지는 소자들이 선형성을 유지하기 위해 높은 성능을 가질 것을 요구하는 문제점을 해결하고자 하였다.The prior art reduces the crest factor of the base station transmitter using the multi-frequency FA by the operation of the crest
그리고 상술한 바와 같은 종래기술의 파고율 감소 장치(100)의 경우 노이즈 셰이핑 필터(noise shaping filter)는 파고율 감소 장치(100)의 성능을 결정하는 중요한 요소가 된다. 즉, 파고율 감소(CFR)의 성능은 주파수 스펙트럼의 모양을 유지하면서 적은 파워의 노이즈(noise)를 첨가하여 얼마나 낮은 PAPR(Peak to Average Power Ratio)을 갖도록 하는가에 의해 판단된다.In the case of the crest
그러나 상술한 바와 같은 종래 기술의 파고율 감소 장치(100)에서 상기 노이즈 셰이핑 필터(noise shaping filter)는 기지국 할당 주파수(FA)의 개수와 그 위치에 따라 최적화된다. 따라서 종래 기술의 파고율 감소 장치(100)는 노이즈 셰이핑 필터(noise shaping filter)(104)가 특정 계수 값으로 고정되어 있기 때문에 모든 상황에 적합한 기능을 발휘하지 못하는 문제점을 가진다.However, in the crest
이러한 문제점은 기지국에 할당된 각각의 주파수(FA)별로 요구되는 PAPR 과 EVM이 다른 경우에도 각각의 주파수(FA)별로 PAPR 과 EVM을 조정할 수 없게 한다. 따라서, 하나의 기지국에 시스템에서 음성뿐만 아니라 데이터, 동영상과 같은 다양 서비스를 제공하는 경우 각각의 주파수(FA)별로 최적의 파고율 감소 효과를 얻을 수 없기 때문에 서비스 품질이 저하되는 문제점을 발생시킨다.This problem makes it impossible to adjust the PAPR and EVM for each frequency FA even if the PAPR and EVM required for each frequency FA assigned to the base station are different. Therefore, when a system provides various services such as data and video as well as voice in one base station, an optimal crest factor reduction effect cannot be obtained for each frequency FA.
따라서, 본원 발명은 상술한 종래기술에서의 문제점을 해결하기 위한 것으로 서, 다중 주파수(FA: Frequency Allocation)를 사용하는 코드분할 다중 접속(CDMA) 이통신 시스템에서 하향링크(down link)의 주파수별(FA: Frequency Allocation)로 평균치 대 피크치 비(PAPR: Peak to Average Power Ratio) 및 이브이엠(EVM: Error Vector Magnitude) 값을 조절할 하는 것에 파고율(Crest Factor)을 감소시킴으로써 이동통신 시스템에 할당된 주파수 별로 각각 최적의 성능을 가지도록 하는 코드분할 다중 접속 이동통신 시스템에서 주파수별 성능 최적화 기능을 가지는 파고율 감소 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Accordingly, the present invention is to solve the above-mentioned problems in the prior art, by frequency of downlink (downlink) in a code division multiple access (CDMA) two-communication system using a frequency frequency allocation (FA) Frequency assigned to the mobile communication system by reducing the Crest Factor in adjusting the Average to Peak Power Ratio (PAPR) and Error Vector Magnitude (EVM) values with Frequency Allocation (FA) It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for reducing crest factor having a performance optimization function for each frequency in a code division multiple access mobile communication system each having an optimal performance.
상술한 목적을 달성하기 위한 본원 발명의 코드분할 다중 접속 이동통신 시스템에서 주파수별 성능 최적화 기능을 가지는 파고율 감소 장치는, 기지국 송신 장치의 원 결합기의 출력 신호가 정하여진 임계값을 넘으면 신호의 크기를 제안하는 클리퍼(Clipper)와; 상기 결합기의 출력 신호로부터 상기 클리퍼의 출력 신호를 빼는 제 1 감산기(Substractor)와; 상기 제 1 감산기의 출력 신호를 주파수 하향 조정하여 주파수(FA) 별 기저대역 신호를 출력하는 다운컨버터(Down Converter)와; 상기 다운컨버터에서 출력되는 신호에 대하여 주파수(FA) 별로 서로 다른 필터링 계수 값을 적용하여 상기 주파수(FA)별 신호의 스펙트럼을 조정하는 노이즈 셰이핑 필터부와; 상기 노이즈 셰이핑 필터부에서 출력되는 각각의 주파수(FA) 별로 주파수 상향 조정하는 업컨버터(Up Converter)와; 상기 업컨버터에서 출력되는 각각의 주파수(FA) 별 신호를 결합하여 출력하는 결합기(Combiner)와; 상기 원 결합기의 출력 신호를 지연시킨 후 출력하는 지연기(Delay)와; 상기 지연기에서 입력되는 상 기 원 결합기의 출력 신호로부터 상기 결합기의 출력 신호(Clipping Signal)를 빼는 제 2 감산기(Substractor);를 포함하여 구성된다.In the code division multiple access mobile communication system of the present invention for achieving the above object, the crest factor reduction apparatus having a frequency-specific performance optimization function, when the output signal of the original combiner of the base station transmission apparatus exceeds a predetermined threshold value of the signal size A proposed clipper; A first subtractor subtracting the output signal of the clipper from the output signal of the combiner; A down converter outputting a baseband signal for each frequency FA by down-regulating the output signal of the first subtractor; A noise shaping filter unit adjusting the spectrum of the signal for each frequency FA by applying different filtering coefficient values for each frequency FA with respect to the signal output from the down converter; An up-converter for adjusting the frequency up by each frequency FA output from the noise shaping filter unit; A combiner for combining and outputting a signal for each frequency FA output from the upconverter; A delay unit for delaying and outputting the output signal of the original coupler; And a second subtractor subtracting an output signal of the combiner from the output signal of the combiner inputted from the delayer.
상술한 구성에서 상기 노이즈 셰이핑 필터부는, 상기 주파수별로 서로 다른 필터링 계수 값을 적용하여 필터링을 수행하기 위하여 주파수별로 노이즈 필터의 탭수에 따라 지정된 노이즈 셰이핑 필터링 계수 값을 저장하는 읽기 쓰기 가능한 적어도 하나 이상의 메모리와; 상기 주파수별로 상기 메모리에 저장된 노이즈 셰이핑 필터링 계수를 선택하여 저역통과 필터링을 수행하는 적어도 하나 이상의 노이즈 셰이핑 필터(Noise Shaping Filter);를 포함하여 구성된다.In the above-described configuration, the noise shaping filter unit reads and writes at least one memory for storing the specified noise shaping filtering coefficient value according to the number of taps of the noise filter for each frequency in order to perform filtering by applying different filtering coefficient values for each frequency. Wow; And at least one noise shaping filter for performing low pass filtering by selecting the noise shaping filtering coefficients stored in the memory for each frequency.
상기 노이즈 셰이핑 필터부의 상기 메모리는 상기 노이즈 셰이핑 필터의 탭 수만큼의 개수의 계수 값을 저장하는 것을 특징으로 한다.The memory of the noise shaping filter unit may store as many coefficient values as the number of taps of the noise shaping filter.
상술한 목적을 달성하기 위한 본원 발명의 코드분할 다중 접속 이동통신 시스템에서 주파수별 성능 최적화 기능을 가지는 파고율 감소 방법은, 기지국 송신 장치의 결합기 출력 신호를 3개의 제 1 내지 제 3 경로(P1, P2, P3)로 분할한 후 상기 제 3 경로(P3)의 신호를 클리핑하는 클리핑과정과; 상기 클리핑과정에서 클리핑된 신호를 상기 제 2 경로 신호에서 감산하는 제 1 감산과정과; 상기 제 1 감산과정에 의해 감산된 신호를 상기 주파수(FA)별로 주파수 하향 조정을 수행하여 상기 주파수 별 기저 대역(Base-band) 신호로 출력하는 다운버팅과정과; 상기 다운컨버팅과정에서 출력된 각각의 주파수별 기저대역 신호를 주파수별 계수 값을 적용하여 노이즈 셰이필 필터링을 수행하는 노이즈셰이핑 필터링과정과; 상기 노이즈 셰이핑 필터링된 각각의 주파수(FA) 신호를 주파수 상향조정하는 업컨버팅과정과; 상 기 업컨버팅 과정에서 주파수 상향조정된 각 주파수(FA)별 신호를 결합하는 콤바인(Combine)과정과; 상기 제 1 경로 신호를 지연시킨 후 지연된 신호에서 상기 콤바인과정에 의해 결합된 신호를 감산하는 제2 감산과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In the code division multiple access mobile communication system of the present invention for achieving the above object, a crest factor reduction method having a performance optimization function for each frequency is provided by combining the combiner output signals of the base station transmission apparatus with three first through third paths P1 and P2. Clipping the signal of the third path P3 after dividing into P3; A first subtraction process of subtracting the signal clipped in the clipping process from the second path signal; A downverting process of outputting the signal subtracted by the first subtraction process as a base-band signal for each frequency by performing frequency down adjustment for each frequency FA; A noise shaping filtering process for applying noise shaping filtering to each baseband signal output in the down-converting process by applying a coefficient value for each frequency; Upconverting the frequency shaping of the noise shaping filtered respective frequency (FA) signals; A combine process of combining signals for each frequency FA adjusted in the up-converting process; And a second subtraction step of subtracting the combined signal by the combine process from the delayed signal after delaying the first path signal.
상기 제 2 감산과정의 제 1 경로 신호의 지연은 상기 제 2 및 제 3 경로(P2, P2)의 입력 신호에 대한 신호처리 과정에 따른 시간지연을 보상하기 위한 지연인것을 특징으로 한다.The delay of the first path signal of the second subtraction process may be a delay for compensating for a time delay caused by a signal processing process for input signals of the second and third paths P2 and P2.
상기 노이즈 셰이핑 필터링 과정은 상기 노이즈 셰이핑 필터링을 위한 노이즈 셰이핑 필터의 탭수의 개수를 가지는 주파수별 필터링 계수를 메모리에 저장하는 필터링 계수 설정 과정과; 상기 필터링 계수 설정 과정에 의해 설정된 계수를 선택하는 필터링 계수 설정 과정과; 상기 필터링 계수를 적용하여 노이즈 셰이핑 필터링을 수행하는 필터링과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The noise shaping filtering process may include: a filtering coefficient setting process of storing, in memory, a frequency-specific filtering coefficient having a number of taps of the noise shaping filter for the noise shaping filtering; A filtering coefficient setting step of selecting a coefficient set by the filtering coefficient setting step; And a filtering step of performing noise shaping filtering by applying the filtering coefficients.
상기 주파수별 필터의 계수는 사용자에 의해 제어가능한 것을 특징으로 한다.The coefficient of the filter for each frequency is characterized in that the controllable by the user.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본원 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
이하, 도 3 및 도 4의 설명에서 기지국 송신장치는 파고율 감소 장치(200)를 제외한 다른 구성에 있어서 도 1의 기지국 송신장치와 동일한 구성을 가지는 것으로 가정한다.Hereinafter, in the description of FIGS. 3 and 4, it is assumed that the base station transmitter has the same configuration as the base station transmitter of FIG. 1 except for the crest
도 3은 본원 발명의 일 실시 예에 따르는 파고율 감소장치(200)의 블록 구성도이다.3 is a block diagram of a crest
도 3에 도시된 바와 같이 상기 파고율 감소 장치(200)는 도 1의 원 결합기(30)의 출력 신호가 정하여진 임계값을 넘으면 신호의 크기를 제한하는 클리퍼(Clipper)(201)와; 상기 결합기(30)의 출력 신호로부터 클리퍼(201)의 출력 신호를 빼는 제 1 감산기(Substractor)(202)와; 상기 제 1 감산기에서 출력되는 각각의 주파수(FA) 별 신호에 대하여 주파수별로 주파수 하향조정을 수행하여 주파수별 기저 대역(Base band) 신호를 출력하는 다운컨버터(Down Converter)(203)와; 상기 다운컨버터(203)에서 출력되는 신호에 대하여 주파수(FA) 별로 서로 다른 필터링 계수 값을 적용하여 상기 주파수(FA)별 신호의 스펙트럼을 조정하는 노이즈셰이핑필터부(240)와; 상기 노이즈셰이핑필터부(240)에서 출력된 주파수별 신호를 주파수 상향조정하여 출력하는 업컨버터(Up Converter)(205)와; 상기 업컨버터(205)에서 출력되는 각각의 주파수(Fa) 별 신호를 합성하여 출력하는 결합기(Combiner)(206)와; 상기 원 결합기의 출력 신호를 지연시킨 후 출력하는 지연기(Delay)(207)와; As shown in FIG. 3, the crest
상기 지연기(107)에 의해 지연된 원 결합기(30)의 출력 신호로부터 상기 결합기(206)의 출력 신호(Clipping Signal)를 빼는 제 2 감산기(Substractor)(208)를; 포함하여 구성된다. 이 때 상기 지연기(207)는 상기 제 2 감산기(208)로 입력되는 상기 원 결합기(30)의 출력 신호와 상기 결합기(206)의 출력신호의 시간 지연을 보상하기 위한 것으로서 이 때의 지연시간은 상기 제 2 및 제 3 경로(P2, P2)의 입력 신호에 대한 신호처리 과정에 따른 지연 시간이다.A second subtractor (208) for subtracting the output signal (Clipping Signal) of the combiner (206) from the output signal of the original combiner (30) delayed by the delay (107); It is configured to include. At this time, the
상술한 구성에서 상기 노이즈 셰이핑 필터부(240)는 주파수별로 서로 다른 필터링 계수 값을 적용하여 필터링을 수행하기 위하여 주파수별로 노이즈 필터의 탭수에 따라 지정된 노이즈 셰이핑 필터링 계수 값을 저장하는 읽기 쓰기 가능한 제 1 내지 제 4 메모리(241b~244b)와; 상기 제 1 내지 제 4 메모리의 노이즈 셰이핑 필터링 계수를 선택하여 주파수(FA) 별로 저역통과 필터링을 수행하는 제 1 내지 제 4 노이즈 셰이핑 필터(Noise Shaping Filter)(241a~244a);를 포함하여 구성된다.In the above-described configuration, the noise shaping
상술한 구성에서 상기 다운컨버터(203)와 업컨버터(205)는 주파수(FA)의 개수만큼의 수로 구성된다. 그리고 상기 노이즈 셰이핑 필터부(240)에 구성되는 각각의 제 1 내지 제 4 메모리(241b~244b)에 저장되는 계수 값은 제 1 내지 제 4 노이즈 셰이핑 필터(241a~244a)의 탭 수만큼의 수의 계수 값을 저장한다.In the above-described configuration, the
도 4는 본원 발명의 일 실시 예에 따르는 파고율 감소 방법의 처리과정을 나타내는 순서도이다.Figure 4 is a flow chart showing the processing of the crest factor reduction method according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하여 도 3의 파고율 감소 장치(200)의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 4, the operation of the crest
먼저 노이즈 셰이핑 필터의 탭 수에 대응하는 개수의 필터링 계수 값을 램 등의 읽기 쓰기 가능한 메모리에 저장한다(S1).(계수값설정과정)First, the number of filtering coefficient values corresponding to the number of taps of the noise shaping filter is stored in a read-write memory such as a RAM (S1).
도 1의 결합기(30)의 출력 신호는 처음에 3개의 제 1 내지 제 3 경로(P1, P2, P3)로 나누어져 입력된다. 이 중 제 3 경로(P3)의 신호는 클리퍼(Clipper)(201)에 입력되어 입력신호가 주어진 임계값을 넘는 신호는 임계값이 출력되고, 임계값을 넘지 않으면 원래의 신호를 그대로 출력한다. 그리고 제 2 경로(P2) 분리된 신호는 제 1 감산기(202)로 입력된다(S2).(클리핑과정)The output signal of the
클리퍼(201)에서 출력된 신호는 제 4 경로(P4)를 통해 제 1 감산기(202)로 입력되어 제 2 경로(P2)를 통해 입력된 신호와 빼기 연산이 수행된다. 이에 따라 제 1 감산기(202)의 출력신호는 결합기(30)의 출력신호와 클리퍼(201)에 의해 클리핑(Clipping)된 신호의 차 신호가 된다. 이 때 제 1 감산기(202)의 출력 신호는 주어진 임계값을 넘는 신호를 강제로 클리핑(Clipping)한 신호이므로 주파수 스펙트럼이 망가지게 된다(S3).(제 1 감산과정)The signal output from the
따라서 제 1 감산기에 의해 클리핑된 신호를 복원하기 위하여 주파수(FA) 신호 별로 다운 컨버터(Down Converter)에 의해 주파수 하향조정을 수행하여 다시 4개의 기저대역의 주파수(FA) 신호로 분리하여 출력한다(S4).(다운컨버팅과정)Therefore, in order to restore the signal clipped by the first subtractor, frequency down-adjustment is performed by the down converter for each frequency (FA) signal, and then separated into four baseband frequency (FA) signals and outputted ( S4). (Downconversion Process)
이후 기저 대역(Base-band) 신호가 된 각 주파수(FA)별 신호를 주파수(FA) 별로 제 1 내지 제 4 노이즈 셰이핑 필터(Noise Shaping Filter)(241a~244a)를 가지는 노이즈 셰이핑 필터부(240)에서 제 1 내지 제 4 메모리에 저장된 각각의 주파수별 최적 계수 값을 적용하여 필터링을 수행하는 것에 의해 망가진 스펙트럼을 각각의 주파수(FA)별 특성에 맞게 복원시킨다(S5).(노이즈셰이핑 필터링 과정)Then, the noise shaping
상기 노이즈 셰이핑 필터링 과정이 수행된 4 개의 각각의 주파수(FA) 신호는 다시 업 컨버터(Up Converter)(205)를 사용하여 주파수 상향 조정한다(S6).(업컨버팅과정)Each of the four frequency (FA) signals on which the noise shaping filtering process has been performed is further adjusted upward using an up converter (205) (S6).
상기 업컨버팅 과정에서 주파수 상향 조정된 각각의 주파수(FA) 신호는 결합기(Combiner)에 의해 결합되어 제 6 경로(P6)를 통해 제 2 감산기(208)로 출력된다(S7).(콤바인과정)Each frequency FA signal adjusted up in the up-converting process is combined by a combiner and output to the
그리고 제 1 경로(P1)를 통해 입력된 신호는 상기 제 2 및 제 3 경로(P2, P2)의 입력 신호에 대한 신호처리 과정에 따른 시간지연을 보상하는 지연기(Delay)(207)로 입력되어 결합기(Combiner)(206)의 출력 신호와 동기가 일치된 후 상기 제 2 감산기(208)로 입력된다(S8).(지연과정)The signal input through the first path P1 is input to a
이 후 상기 제 2 감산기(208)는 제 7 경로(P7)를 통해 입력되는 지연된 결합기(30)의 출력 신호에서 상기 결합기(Combiner)(206)의 출력 신호를 감산하여 주어진 임계값으로 클리핑(Clipping)된 신호를 출력하는 것에 의해 원래의 결합기(30)의 출력신호보다 PAPR(Peak to Average Power Ratio)가 작은 신호가 된다(S9).(제2 감산과정)Thereafter, the
상술한 구성을 가지는 도 3의 파고율 감소 장치(200)는 종래기술의 파고율 감소 장치(100)에 비해 노이즈 셰이핑 필터(Noise Shaping Filter)의 계수를 램(RAM)과 같이 외부에서 데이터를 제어할 수 있는 메모리(Memory)에 저장시켜 필터(Filter)를 구현한 점을 특징으로 한다.The crest
즉, 상술한 본원 발명의 파고율 감소 장치는 각각의 노이즈 셰이핑 필터(Noise Shaping Filter)의 계수를 RAM과 같은 외부에서 쓰기 가능한 메모리에 저장하고 그 계수를 이용하여 노이즈 셰이핑 필터(Noise Shaping Filter)가 주파수(FA)별로 최적의 파고율 감소 효과를 가지도록 필터링 할 수 있도록 노이즈 셰이핑 필터(Noise Shaping Filter)의 특성을 마음대로 조절할 수 있기 때문에 PAPR 과 EVM 특성을 조절할 수 있을 뿐 아니라, 스펙트럼 특성도 조절할 수 있다. 따라서 원하는 특성에 따라 허용 가능한 노이즈 셰이핑 필터(Noise Shaping Filter)의 구 조와 탭(Tap) 수 내에서 노이즈 셰이핑 필터(Noise Shaping Filter의 계수를 RAM에 저장하기만 하면 FA별로 원하는 특성을 얻을 수 있도록 한다.That is, the above-described crest factor reduction apparatus of the present invention stores the coefficients of each noise shaping filter in an external writable memory such as RAM, and the noise shaping filter uses the coefficients as the frequency. Since the characteristics of the noise shaping filter can be arbitrarily adjusted to filter for optimal crest factor reduction by (FA), not only the PAPR and EVM characteristics but also the spectral characteristics can be adjusted. Therefore, it is possible to obtain desired characteristics for each FA simply by storing coefficients of the noise shaping filter in RAM within the allowable noise shaping filter structure and the number of taps according to the desired characteristics. .
이에 따라 상술한 도 3의 파고율 감소 장치(200)는 주파수( FA)별로 노이즈 셰이핑 필터(Noise Shaping Filter)의 특성을 사용자가 최적화시킬 수 있으며, 또한 주파수(FA) 별로 요구되는 신호 특성에 따라 노이즈 셰이핑 필터(Noise Shaping Filter)의 계수(Coefficients)를 변경할 수 있도록 함으로써 최적의 파고율 감소 효과를 얻을 수 있도록 한다.Accordingly, the crest
WCDMA의 HSDPA 와 같은 고속 데이터 서비스를 특정 주파수(FA)에서 사용해야 할 경우 이 주파수(FA)는 낮은 EVM(Error Vector Magnitude)를 요구한다. 하지만 일반적인 CFR 을 적용하게 되면 모든 FA의 EVM이 일괄적으로 나빠진다. 하지만 본원 발명의 경우에는 특정 주파수(FA)의 EVM만을 낮출 수 있게 된다. If a high-speed data service, such as WCDMA's HSDPA, is required at a particular frequency, this frequency requires a low error vector magnitude (EVM). However, if you apply the general CFR, all FA's EVM will be bad. However, in the present invention, it is possible to lower only the EVM of a specific frequency (FA).
상술한 본원 발명은 다수의 주파수(FA)가 할당된 기지국에서 각 주파수(FA) 신호 별로 PAPR을 줄이기 위한 파고율 감소 장치(CFR)의 상황에 따른 최적화된 성능을 얻을 수 있도록 한다.The present invention described above allows the base station to which a plurality of frequencies FA are allocated to obtain optimized performance according to the situation of a crest factor reduction device (CFR) for reducing PAPR for each frequency (FA) signal.
또한 상술한 본원 발명은 특정 주파수(FA)에 가해지는 클리핑 노이즈(clipping noise)의 양을 조절하는 것이 가능해 짐으로써 주파부(FA)마다 신호의 품질을 다르게 조절할 수 있다. 이러한 효과는 음성뿐만 아니라 데이터, 동영상과 같은 다양 서비스를 제공하는 고속 데이터 서비스의 경우 각각의 고속 데이터 서비스에 서로 다른 주파수(FA)가 할당된 경우 각각의 주파수(FA)별로 최적의 파고율 감소 효과를 얻을 수 있기 때문에 음성, 동영상과 같은 고속 데이터 서비스의 품질을 현저히 향상시킬 수 있도록 하는 효과를 제공한다.In addition, according to the present invention described above, it is possible to adjust the amount of clipping noise applied to a specific frequency FA, so that the quality of a signal can be adjusted differently for each frequency unit FA. In case of a high speed data service providing various services such as data and video as well as voice, this effect may reduce the optimal crest factor for each frequency if a different frequency is assigned to each high speed data service. This provides the effect of remarkably improving the quality of high-speed data services such as voice and video.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050119497A KR20070060279A (en) | 2005-12-08 | 2005-12-08 | Crest factor reduction apparatus to optimize the performance of the each frequency allocation in cdma system |
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KR1020050119497A KR20070060279A (en) | 2005-12-08 | 2005-12-08 | Crest factor reduction apparatus to optimize the performance of the each frequency allocation in cdma system |
Publications (1)
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KR1020050119497A KR20070060279A (en) | 2005-12-08 | 2005-12-08 | Crest factor reduction apparatus to optimize the performance of the each frequency allocation in cdma system |
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KR (1) | KR20070060279A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9912387B2 (en) | 2014-12-30 | 2018-03-06 | Solid, Inc. | Distributed antenna system including crest factor reduction module disposed at optimum position |
US10693527B2 (en) | 2014-12-30 | 2020-06-23 | Solid, Inc. | Distributed antenna system including crest factor reduction module disposed at optimum position |
-
2005
- 2005-12-08 KR KR1020050119497A patent/KR20070060279A/en not_active Application Discontinuation
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US9912387B2 (en) | 2014-12-30 | 2018-03-06 | Solid, Inc. | Distributed antenna system including crest factor reduction module disposed at optimum position |
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