KR20070090458A - 이동 통신 시스템에서 간섭 신호 제거 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 간섭 신호를 제거하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로 특히 이동 통신 시스템에서 다중 사용자간의 간섭을 제거하기 위한 병렬 간섭 제거 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 이동 통신 시스템의 수신기에서 간섭 신호를 제거하기 위한 장치는, 수신 신호를 역확산하여 각 사용자 데이터를 복조한 후, 상기 복조된 각 사용자 데이터에 채널 성분과 서로 다른 시간차를 가진 사용자 PN 코드를 곱하여 사용자별로 서로 다른 시간차를 가진 사용자 재생 신호들을 발생시킨 후, 서로 다른 시간차를 가진 사용자 PN 코드와 동일한 시간으로 지연시킨 수신 신호와 함께 다음 단인 제2 IC 단계 블록으로 전송하는 제1 IC 단계 블록과, 각 사용자 데이터 복조 시 여러 개의 부분 적분기에서 상기 제1 IC 단계 블록으로부터 수신된 서로 다른 시간차를 가진 사용자 재생신호들을 앞 단계에서 수신한 지연된 신호들에서 빼준 다음 역확산하고, 상기 부분적으로 역확산된 값들을 동시에 더하여 사용자 데이터를 복조하고, 상기 복조된 데이터에 채널 성분과 서로 다른 시간차를 가진 PN 코드들을 곱하여 서로 다른 시간차를 가진 사용자 재생 신호를 발생시킨 후 다음 단계로 전송하는 과정을 시간차를 가진 PN 코드의 수만큼 진행하는 제2 IC 단계 블록을 포함한다.

CDMA, 병렬 간섭 제거

Description

이동 통신 시스템에서 간섭 신호 제거 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR INTERFERENCE CANCELLING IN MOBILE COMMUNICATION SYSTSM}

도 1은 일반적인 이동 통신 시스템에서 i번째 사용자에 대한 m 단계 병렬간섭 제거기 블록도,

도 2는 일반적인 이동 통신 시스템에서 m번째 간섭 제거기의 블록 구성도,

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 서브 단계의 수가 M인 경우의 이동 통신 시스템에서 m 단계 병렬 간섭 제거기의 동작을 설명하기 위한 블록 구성도,

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 첫 번째 간섭 제거 단계의 블록도,

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 m 번째 간섭 제거 단계의 블록도,

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 첫 번째 서브단계의 블록도,

도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 IC 단계의 수가 2이고 M이 2일 때의 병렬 간섭기에서 간섭 신호를 제거하기 위한 방법 흐름도.

본 발명은 무선 통신 시스템에서 간섭 신호를 제거하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로 특히 이동 통신 시스템에서 다중 사용자간의 간섭을 제거하기 위한 병렬 간섭 제거 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 무선 통신 시스템이라 함은, 단말까지 고정적인 유선 네트워크를 연결하여 사용할 수 없는 경우를 위해 개발된 시스템이다. 이러한 무선 통신 시스템의 대표적인 시스템으로는 음성 및 데이터 서비스를 제공하는 일반 이동 통신 시스템은 물론, 무선 랜, 와이브로(Wibro), 이동 애드 혹(Mobile Ad Hoc)네트워크 등 을 들 수 있다.

이동 통신은 넓은 지역에 걸쳐 가입자가 빠른 속도로 이동하는 중에도 통화가 가능하게 하기 위한 것이다. 이러한 이동 통신 시스템의 대표적인 시스템이 셀룰러 방식의 시스템이다. 셀룰러 시스템이란, 종래 이동 통신 시스템의 서비스 지역의 제한과 가입자 수용용량의 한계를 극복하기 위해 제안된 개념으로 서비스 지역을 여러개의 작은 구역, 즉 셀(Cell)로 나누어서 서로 충분히 멀리 떨어진 두 셀에서 동일한 주파수 대역을 사용함으로써 공간적으로 주파수를 재사용 하는 것을 말한다. 그러한 셀룰러 시스템 중 제일 처음 등장한 기술이 AMPS(Advance Mobile Phone System)과 TACS(Total Access Communication Services)와 같은 아날로그 방식이며, 이를 1세대 이동통신이라 칭한다. 1세대의 이동통신 시스템만으로는 급격히 증가하는 이동통신 서비스 가입자를 수용하기가 어려워졌고, 기술의 발전으로 이전의 음성서비스뿐만 아니라, 다양한 서비스에 대한 요구가 증가하게 되었다. 이러한 요구 등으로 인하여 1세대의 이동통신 보다 진보한 디지털 방식의 2세대 이동통신이 등장하게 되었다. 2세대 이동통신 시스템은 아날로그 시스템에서와는 달리, 아날로그인 음성신호를 디지탈화하여 음성 부호화를 실시한 후, 디지탈 변복조 방식으로 사용하며, 800MHz대의 주파수를 사용한다. 다원접속 방식은 TDMA(Time Division Multiple Access) 방식과 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식을 사용한다. 이러한 2세대 이동통신 시스템에서는 음성서비스 및 저속 데이터 서비스를 제공하며, 미국의 IS-95(CDMA 방식), IS-54 (TDMA 방식)과 유럽의 GSM(Global System for Mobile communication) 방식이 있다. 또한, PCS(Personal Communication Services) 시스템은 2.5세대 이동통신 시스템으로 분류되며, 1.8~2GHz 대역의 주파수를 사용한다. 이러한 2세대 이동통신 시스템들은 사용자들에게 음성 서비스를 제공하면서 이동 통신 시스템의 효율을 증가시키기 위한 목적으로 구축되었다. 하지만, 인터넷의 출현 및 사용자들의 고속 데이터 서비스 요구 등은 새로운 무선 플랫폼의 등장을 예고하게 되었으며, 그러한 방식이 IMT-2000(International Mobile Telecommunication - 2000)과 같은 3세대 이동 통신이다. 이러한 3세대 이동 통신 시스템으로는 크게 3GPP2(3rd Generation Partnership Project 2)제안한 동기식기반의 CDMA 2000방식과 3GPP에서 제안한 비동기식 기반의 W-CDMA 방식으로 분류된다.

상기 이동통신 시스템은 통상적으로 한 기지국을 통해 다수개의 사용자 이동 단말들이 통신하는 형태로 구성된다. 그런데, 상기 이동통신 시스템에서 사용자 이동 단말의 수가 증가함에 따라 시스템 성능이 저하된다. 그 이유는 기지국이 특정 이동 단말에 대한 데이터를 수신할 때 다른 사용자의 데이터 성분이 간섭성분으로 작용하며, 단말이 기지국으로부터 데이터를 수신할 때도 마찬가지로 다른 사용자들 의 신호 성분이 상기 기지국으로부터 수신되는 신호에 간섭 신호로 작용하기 때문이다. 그러므로, 사용자의 수가 증가할수록 간섭성분이 증가하므로 하나의 기지국이 서비스할 수 있는 최대 단말기 수는 제한적이다. 간섭 제거기 기술은 특정 사용자 수신시 다른 사용자의 간섭을 제거하는 기술로 기지국의 서비스 가능한 최대 단말기 수를 늘려줄 수 있다. 기지국 입장에서 특정 사용자 신호 복조 시 다른 사용자 신호가 간섭성분으로 작용한다면, 단말기 입장에서는 다중경로 신호가 특정 경로의 데이터 복조기 간섭성분으로 작용한다. 물론, 다이버시티 기술로 다중경로 성분이 전체 성능을 올려줄 수는 있지만, 서로 다른 다중경로 간의 간섭은 그 성능향상의 저하요인으로 작용한다. 상기 간섭 제거 기술은 기지국과 단말기에 모두 적용할 수 있다. 단지 두 경우에 대한 차이점은 기지국 입장에서의 간섭 제거 기술은 다른 사용자 간섭 신호 제거에 사용되며, 단말 입장에서의 간섭 제거 기술은 다른 경로의 간섭 신호 제거에 이용된다는 것이다.

도 1은 일반적인 이동 통신 시스템에서 i번째 사용자에 대한 m 단계 병렬간섭 제거기 블록도이다. 즉, 다단계 병렬 간섭 제거기를 나타낸 것이다. 상기 다단계 병렬 간섭 제거기는 병렬간섭제거 과정을 다단(multistage)으로 수행하여 간섭을 제거하는 기법이다. 상기 다단계 병렬 간섭 제거기는 각 단(stage)에서 상관 출력값은 이전 단의 상관 출력을 근거하고, 간섭은 각 단을 거치면서 제거된다.

도 1에서

는 m번의 간섭 제거(Interference Cancellation : 이하 IC라 함)단계 이후 발생되는 k번째 사용자에 대한 i번째 송신 신호의 재생신호를 나 타낸다.

는 m단계 이후 발생되는 k번째 사용자에 대한 i 번째 데이터의 경판정 결과를 나타낸다. 상기

의 성능은 m 즉, IC 횟수가 증가할수록 향상되게 된다.

도 2는 일반적인 이동 통신 시스템에서 m번째 간섭 제거기의 블록 구성도이다.

도 2의 병렬 간섭 제거기는 하나의 IC(Interference cancellation) 단계를 구성하기 위해서 입력을 적분구간동안 저장하는 버퍼와(201), 사용자의 수신신호 성분을 재생해야 되는 재생부(204)와, 다른 사용자의 재생신호를 수신신호에서 빼주는 간섭 신호 제거부(202)로 구성된다.

만약, 수신측에서 볼 때 k명의 사용자가 있을 때, 수신 신호 r(t)는 하기 <수학식 1>과 같이 정의할 수 있다.

여기서,

는 각 사용자의 채널 성분을 의미하며,

는 각 사용자의 시간 지연을 나타내고,

는 노이즈 성분을 의미한다.

는 PN(Pseudo Random) 코드를 의미하며,

는 송신 데이터 신호로 하기 <수학식 2>와 같은 T의 주기를 가진다.

상기 <수학식 2>에서

는 사각 신호(rectangular signal)를 나타낸다. 만약, k번째 사용자의 i 번째 데이터를 복조한다면, 데이터 복조 결과는 하기 <수학식 3>과 같이 나타낼 수 있고, k 번째 사용자 데이터 복조를 위한 적분기(203b)의 출력값에 해당된다.

그러나, 상기 <수학식 3>과 같은 과정을 거칠 때, 이상적으로는 다른 사용자간의 상호 상관(cross correlation)값이 '0'이 되어야 하지만 실제로는 그렇지 않다. 그러므로, 다른 사용자의 신호에 의해 간섭 성분이 생기며, 이로 인해 시스템의 용량을 감소시키게 된다. 이러한 성능 감소를 줄이기 위한 방법 중의 하나가 병렬 간섭 제거기(parallel interference canceller)이며, 이 방법은 모든 사용자의 데이터를 복조한 다음, 각 사용자의 송신 신호 성분을 재생하고, 특정 사용자의 데이터 복조시 복조하고자 하는 사용자외의 다른 사용자의 송신 신호를 수신신호에 빼줌으로서 수신신호에서 다른 사용자 간섭을 최소화하는 방법이다. 만일 L 번째 사용자에 대한 데이터 복조시 수신신호는 하기 <수학식 4>와 같은 과정을 거친 후 데이터 복조 과정을 수행하게 된다. 하기 <수학식 4>와 같은 과정은 도 2의 간섭 신호 제거부(202)에서 수행된다.

r(t)는 수신 신호를 r'(t)는 수신 신호에서 간섭 성분을 제거한 것을 의미한다.

여기서,

는 m번째 IC 단계에서 k번째 사용자의 재생 신호를 의미한다.

는 k 번째 사용자의 데이터 복조 결과이며, <수학식 3>의 과정 이후 경판정기(250)에서 경판정(hard-decision)한 결과를 나타낸다. 이러한 병렬 간섭 제거기는 <수학식 4>의 과정을 여러 번 거쳐서 수신 성능을 계속 향상시킬 수 있다.

상술한 바와 같이 이동 통신 시스템에서 수신단은 하나의 병렬 간섭 제거기를 여러 단계로 구성하기 위해서 입력을 적분구간동안 저장해야 하는 버퍼와(201), 사용자의 수신신호 성분을 재생해야 되는 재생부(204)와, 다른 사용자의 재생신호를 수신신호에서 빼주는 간섭 신호 제거부(202)가 필요하므로 많은 하드웨어가 요구된다. 특히, 입력 신호를 버퍼링하는 버퍼(201)는 IC 단계에서 많은 하드웨어 복잡도를 차지하는 문제점이 있다.

또한, 원하는 수준의 성능을 올리기 위해서는 2개 이상의 IC 단계로 구현해 야 하므로, 간섭 제거기의 하드웨어 복잡도는 IC 단계의 수에 따라 결정된다. 수신단은 IC 단계를 증가시킴으로서 수신 성능면에서 우수하지만 하드웨어 복잡도와 데이터 복조 시 연산 시간이 증가하는 문제점이 있다.

본 발명은 이동 통신 시스템에서 간섭 신호를 제거하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명은 이동 통신 시스템에서 기지국에서 다수의 단말로부터 수신되는 신호들 중 원하는 신호만을 복조하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명은 이동 통신 시스템에서 단말이 기지국 및 다른 단말로부터 수신된 신호들 중 원하는 신호만을 복조하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명은 이동 통신 시스템에서 하나의 데이터 버퍼를 사용하여 여러 번의 간섭 제거가 가능하여 추가적인 데이터 버퍼를 추가하지 않고 복조시 연산 시간을 감소시키기 위한 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 이동 통신 시스템의 수신기에서 간섭 신호를 제거하기 위한 장치는, 수신 신호를 역확산하여 각 사용자 데이터를 복조한 후, 상기 복조된 각 사용자 데이터에 채널 성분과 서로 다른 시간차를 가진 사용자 PN 코드를 곱하여 사용자별로 서로 다른 시간차를 가진 사용자 재생 신호들을 발생시킨 후, 서로 다른 시간차를 가진 사용자 PN 코드와 동일한 시간으로 지연시킨 수신 신호와 함께 다음 단인 제2 IC 단계 블록으로 전송하는 제1 IC 단계 블록과, 각 사용자 데이터 복조 시 여러 개의 부분 적분기에서 상기 제1 IC 단계 블록으로부터 수신된 서로 다른 시간차를 가진 사용자 재생신호들을 앞 단계에서 수신한 지연된 신호들에서 빼준 다음 역확산하고, 상기 부분적으로 역확산된 값들을 동시에 더하여 사용자 데이터를 복조하고, 상기 복조된 데이터에 채널 성분과 서로 다른 시간차를 가진 PN 코드들을 곱하여 서로 다른 시간차를 가진 사용자 재생 신호를 발생시킨 후 다음 단계로 전송하는 과정을 시간차를 가진 PN 코드의 수만큼 진행하는 제2 IC 단계 블록을 포함한다

본 발명에 따른 이동 통신 시스템의 수신기에서 간섭 신호를 제거하기 위한 방법은, 기존에 직렬로 수행하던 간섭 제거 과정과 데이터 복조 과정을 여러 개의 부분 적분기를 이용하여 병렬적으로 수행함으로서 종래 방식에 비해 동일한 시간에 여러 번의 간섭 제거 과정을 수행할 수 있다. 만일 병렬로 수행하는 부분 적분기의 수가 'M'이면 본 발명에 따른 간섭 신호 제거 방법은 한번의 간섭 제거 과정을 수행하기 위해 1/M의 심볼 구간으로 벌어진 M개의 수신신호와 각 사용자마다 1/M 심볼 구간 차이를 M개의 사용자 재생 신호가 발생되어야한다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라 질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 서브 단계의 수가 M인 경우의 m 단계 병렬 간섭 제거기의 블록 구성도이다.

도 3에서 볼 수 있듯이 각 IC단계(stage)(300a, 300b,..., 300c)는 종래 기술과 달리 각 사용자별로 K x M개의 사용자 재생신호를 다음 단계로 보내줌을 알 수 있다. 예를 들어 m 번째 IC 단계(300c)에서 k번째 사용자는

의 사용자 재생신호를 다음 IC 단계에게 넘겨주게 된다. 본 발명에 의한 IC 단계는 첫 번째 IC 단계와 나머지 IC 단계가 틀린 구조를 갖는다.

여기서, S_k,i,1 ^(m) 는 m번째 간섭 제거(IC) 단계 수행 후 발생되는 k번째 사용자에 대한 i번째 송신 신호의 재생 신호를 의미한다. (T: 심볼 구간, M: 사용자별 요구되는 부분 적분기 수, m: IC단계 수)

상술한 도 3의 IC 단계 m(300c)다음의 출력되는 신호들은 사용자 경판정 결과 값을 제외하고는 상기 IC 단계 m(300c)이후 다음 단계가 존재할 경우에 출력되는 신호일 뿐 다음 단계가 존재하지 않는다면, 출력되지 않는 신호들이다.

도 4는 본 발명에 의한 첫번째 IC 단계의 블록도(300a)를 보여주고 있다. 도 4에서 볼 수 있듯이, 데이터 버퍼(401)과 사용자 재생 신호 발생부(403)의 부분을 제외하고는 종래의 방식과 동일한 구조를 가지고 있다. 여기서 데이터 버퍼(401)는 수신신호를 T/M심볼 단위로 총 M번 지연시켜 출력한다. 그러므로, 데이터 버퍼(401)를 통해 총 M개의 수신신호의 지연된 신호(r(t-T), ... , r(t-2T/M), r(t-T/M))가 발생되게 된다.

먼저, 첫 번째 IC 단계 블록(300a)은 곱셈기(410)를 통해 수신신호에 첫 번째 사용자부터 k 번째 사용자의 채널 측정값과 PN 시퀀스를 곱한다. 그리고 첫 번째 사용자 데이터와 k번째 사용자의 데이터 복조를 위한 적분기(402)가 역확산된 신호를 적분한다. 상기 역확산된 신호인 Z_{k ,i} ⁽¹⁾ (<수학식 3>참조)를 경판정기(404)가 경판정하여 출력한다.

상기 경판정하여 출력한 결과 값에 첫 번째 사용자 재생 신호 발생부(403a)는 사용자 채널성분인 a₁과 T/M단위로 지연된 M개의 PN코드인 c₁(t-τ₁-T/M), c₁(t-τ₁-2T/M) ,..c₁(t-τ₁-T) 를 곱하여 총 M개의 사용자 재생신호인 S_1,i,M ⁽¹⁾, S_1,i,M-1 ⁽¹⁾,..,S_1,i,1 ⁽¹⁾를 발생하는 역할을 수행한다. k번째 사용자 재생 신호 발생부(403k)에서도 상기 첫 번째 사용자 재생 신호 발생부(403b)에서 수행된 것과 동일한 동작을 수행하게 된다.

데이터 버퍼(401)의 M개의 지연된 수신신호와 M개의 사용자 재생 신호 발생부(403a, 403b)는 다음 단에서 사용자에 대한 간섭 제거 과정을 기존 심볼 구간의 1/M만에 마칠 수 있도록 해준다.

상술한 도 4의 IC 단계 1(300a) 다음에 출력되는 신호들은 사용자 경판정 결과값을 제외하고는 상기 IC 단계 1(300a)후 다음 단계가 존재할 경우에만 출력되는 신호들일뿐 다음 단계가 존재하지 않는다면, 상기 IC 단계 1(300a)의 동작만으로 사용자 신호를 복조할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 m 번째 간섭 제거 단계(300c)의 블록도이다. 도 5에서와 같이 나머지 IC 단계는 총 M개의 서브단계(502a, 502b,...,502c)로 구성되어있음을 알 수 있다. 각 서브단계는 M개의 지연된 수신신호(r(t-(m-1)T), r(t-(m-2)T-(M-1)T/M, ... , r(t-(m-2)T-T/M))와 K×M개의 사용자 재생 신호를 수신 받아서 T/M시간만에 한 번의 사용자 간섭 제거 기능을 수행하게 된다. 각 서브단계에서 새롭게 재생된 K×M개의 사용자 재생신호는 다음의 서브 단계로 넘어가게 되며, M개의 지연된 수신신호는 각각 T/M만큼 지연되어서 다음의 서브 단계로 전달되게 되며, (r(t-(m-1)T-T/M), r(t-(m-1)T, ... , r(t-(m-2)T-2T/M))와 같이 표현할 수 있다. 그러므로, 본 발명에 의한 간섭기술을 사용할 경우, 종래 방식에 비해 각 IC단계당 총 M번의 사용자 간섭 제거 과정을 수행할 수 있게 된다. 참고로, 종래 방식의 경우 각 IC단계마다 한번의 사용자 간섭 제거 과정만을 수행할 수 있다.

상기 설명된 도 5에서 서브 단계 m(502c)와 버퍼들(501)로부터 IC 단계 m(300c)밖으로 출력되는 신호들은 사용자 경판정 결과값을 제외하고는 상기 IC 단계 m 이후에 단계가 존재하지 않는다면, 즉, IC 단계 m+1가 존재 하지 않는다면, 출력되지 않으며, 상기 IC 단계 m+1가 존재할 경우에만 출력되는 신호이다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 첫 번째 서브단계의 블록도(502a)를 보여 주고 있다. 첨부된 6에서 각 사용자의 서브단계 1의 동작은 동일하며 각 사용자의 간섭을 제거하기 위한 입력 신호들(M개의 지연된 신호와 K×M개의 사용자 재생 신호)도 동일하다.

즉 도 6에서의 간섭 신호 제거부(601, 602,...,603)는 상기 <수학식 4>에 따라 간섭 신호를 제거한 신호를 출력한다.

그러므로, 첫번째 사용자에 대한 동작만 설명하도록 한다. 앞에서 언급한 것과 같이, 본 발명의 기본 개념은 데이터 복조 과정을 한 심볼 구간동안 수행하지 않고, M개의 부분 적분기(604, 605, 606)을 사용하여 T/M안에 수행하는 것이다. 좀 더 자세히 설명하면, M개의 적분기(604, 605, 606)는 동시에 동작을 하지만 각 적분기는 M개의 T/M심볼구간 중에 한 구간에 대한 데이터 적분과정만을 수행한다. 이러한 데이터 적분 과정을 역확산 과정이라고도 한다.

먼저 m번째 다단계의 첫 번째 서브 단계의 블록(502a)를 참조하면, 이전단에서 수신된 첫 번째부터 k번째 사용자 데이터를 간섭 신호 제거부(601, 602, 603)에서 제거한 뒤 부분적분기(604, 605, .., 606)에서 역확산되어 복조된다. 상술한 바와 같이 심볼의 첫번째 T/M구간 동안의 데이터 역확산 과정은 첫번째 부분 적분기(604)에 의해 이루어진다. 여기서 첫번째 T/M구간 동안의 데이터 역확산 과정이 가능한 것은 이 적분기가 입력 신호 r(t-(m-1)T)를 역확산하고 적분 구간이 T/M이기 때문이며, 이 신호에 있는 다른 사용자 간섭성분은 다른 사용자 재생 신호(S_2,i,1 ^(m), S_3,i,1 ^(m), ... , S_k,i,1 ^(m))를 r(t-(m-1)T)에서 빼줌으로서 제거할 수 있게 된다.

여기서 (S_2,i,1 ^(m), S_3,i,1 ^(m), ... , S_k,i,1 ^(m)) 신호들은 이전단에서 각각 (m-1)T만큼 지연된 PN 코드( c_i(t-τ_i-(m-1)T), i=1, 2, ... , k )를 이용하여 만들어지게 된다. 반면 M번째 부분 적분기(606)는 심볼의 마지막 T/M구간 동안의 데이터 역확산 과정을 수행하게 되며, 이 적분기는 입력 신호 r(t-(m-2)T-T/M)를 T/M구간 동안 역확산하며, 입력신호 r(t-(m-2)T-T/M)에 있는 사용자 간섭 성분은 다른 사용자 재생신호(S_2,i,M ^(m), S_3,i,M ^(m), ... , S_k,i,M ^(m))를 r(t-(m-2)T-T/M)에서 빼줌으로서 제거하게 된다.

여기서 (S_2,i,M ^(m), S_3,i,M ^(m), ... , S_k,i,M ^(m)) 신호들은 이전단에서 각각 '(m-2)T-T/M'만큼 지연된 PN 코드( c_i(t-τ_i-(m-2)T-T/M), i=1,2, ... ,k )를 이용하여 만들어지게 된다. T/M시간 이후에 M개의 부분 적분기(604, 605,..., 606) 출력값은 덧셈기(607)에 의해 더해지게 되고, 이 덧셈기 결과값은 한번의 다른 사용자 간섭이 제거된 첫번째 사용자의 데이터 복조값이 된다. 이 복조값은 경판정된 이후에 사용자 재생 신호 발생부(608a, 608b)에 전달된다. 사용자 재생 신호 발생부(608a, 608b)는 각각 첫번째 사용자와 k번째 사용자에 대한 사용자 재생 신호를 발생하게 되며, 이전 단에서 발생된 사용자 재생 신호보다 T/M만큼 지연된 새로운 사용자 재생신호를 발생된다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 IC 단계의 수가 2이고 M이 2일 때의 병렬 간섭기에서 간섭 신호를 제거하기 위한 방법 흐름도이다.

먼저, 700단계에서 간섭 제거기는 첫 번째 IC 단계를 진입하고, 702단계에서 모든 사용자에 대한 데이터 복조를 수행한다. 704단계에서 간섭 제거기는 각 사용자의 복조된 데이터에 채널 성분과 두 개의 서로 다른 PN 코드(첫번째 PN코드는 1/2 심볼만큼 지연된 것이고 다른 PN 코드는 심볼구간만큼 지연된 것)을 곱하여 두 종류의 사용자 재생 신호를 발생시킨다.

그리고, 706단계에서 간섭 제거기는 사용자 재생신호와 지연된 입력 신호를 두 번째 IC 스테이지의 첫 번째 서브 스테이지로 전달한다. 상기 706단계를 좀더 상세하게 설명하면, 상기 706단계에서는 두 가지 동작이 병행되어 수행되게 된다. 첫 번째는 각 사용자 별로 발생된 두 종류의 사용자 재생신호들을 다음 단인 두 번째 IC 스테이지의 첫 번째 서브 스테이지에 전달하는 과정이며, 두번째는 1/2 심볼 지연된 입력 신호(r(t-T/2))와 한 심볼 지연된 입력 신호(r(t-T))도 두 번째 IC 스테이지의 첫 번째 서브 스테이지에 전달하는 과정이다. (T=심볼주기)

708단계에서 간섭 제거기는 두 번째 IC 스테이지의 첫 번째 서브 스테이지로 진입하고, 710단계에서 다른 사용자들의 재생 신호를 제거한 후 역확산 과정을 수행한다. 상기 710단계도 두 가지 동작이 병행되어 수행되게 된다. 첫 번째는 각 사용자는 r(t-T) 신호에 한 심볼만큼 지연된 다른 사용자들의 재생신호를 제거한 후 첫 번째 반심볼 주기에 대한 역확산 과정을 수행하는 과정이고, 두 번째는 각 사용자는 r(t-T/2)신호에 1/2 심볼만큼 지연된 다른 사용자들의 재생신호를 제거한 후 나머지 반 심볼 주기에 대한 역확산 과정을 수행하는 과정이다.

712단계에서 간섭 제거기는 첫 번째 반심볼 역확산 값과 나머지 반 심볼 역확산값을 더해서 복조를 수행하며, 714단계에서 첫 번째 간섭 신호 제거를 완료한다.

716단계에서 간섭 제거기는 사용자 재생 신호를 발생한다. 즉, 716단계에서 간섭 제거기는 각 사용자의 복조된 데이터에 채널 성분과 두 개의 서로 다른 PN 코드(첫번째 PN코드는 한 심볼만큼 지연된 것이고 다른 PN 코드는 3/2심볼 주기만큼 지연된 것)를 곱하여 두 종류의 사용자 재생신호를 발생한다.

718단계에서 간섭 제거기는 발생된 사용자 재생 신호와 지연된 입력 신호를 두 번째 스테이지의 두 번째 서브 스테이지로 전달하는데, 상기 718단계도 두 가지의 과정이 동시에 일어난다. 첫 번째는 각 사용자별로 발생된 두 종류의 사용자 재생신호들은 다음 단인 두 번째 IC 스테이지의 두 번째 서브 스테이지로 전달하는 과정이며, 두 번째는 한 심볼 지연된 입력 신호(r(t-T))와 3/2심볼 지연된 입력 신호(r(t-3T/2))도 두 번째 IC 스테이지의 두 번째 서브 스테이지에 전달하는 과정이다.

720단계에서 간섭 신호 제거기는 두 번째 IC 스테이지의 두 번째 서브 스테이지로 진입하여, 722단계에서 다른 사용자들의 재생 신호를 제거 한 후 역확산 과정을 수행한다. 상기 722단계는 두 가지 과정이 동시에 수행된다. 그 첫 번째 과정에서 각 사용자는 r(t-3T/2) 신호에 3/2심볼만큼 지연된 다른 사용자들의 재생신호를 제거한 후 첫 번째 반 심볼 주기에 대한 역확산 과정을 수행하고, 두 번째 과정 에서 각 사용자는 r(t-T)신호에 한 심볼만큼 지연된 다른 사용자들의 재생신호를 제거한 후 나머지 반 심볼 주기에 대한 역확산 과정을 수행한다.

724단계에서 간섭 신호 제거기는 데이터 복조를 수행하는데, 각 사용자는 첫 번째 반 심볼 역확산 값과 나머지 반 심볼 역확산 값을 더해서 데이터 복조를 수행하고, 726단계에서 두 번째 간섭 제거를 완료한다.

본 발명에 의한 병렬 간섭 제거기는 하나의 사용자에 대한 심볼을 복조할 때에 M개의 적분기를 사용함으로써 심볼 구간내에서 M번의 사용자 간섭 성분 제거 과정이 가능하게 된다. 그러므로, 본 발명에 의한 병렬 간섭 제거기는 성능의 저하 없이 종래 방식의 병렬 간섭 제거기에 비해 적은 연산 시간을 보장해 줄 수 있으며, 적은 버퍼 사이즈로 하드웨어를 구현할 수 있다.

Claims (4)

1. 이동 통신 시스템의 수신기에서 간섭 신호를 제거하기 위한 장치에 있어서,

   수신 신호를 역확산하여 각 사용자 데이터를 복조한 후, 상기 복조된 각 사용자 데이터에 채널 성분과 서로 다른 시간차를 가진 사용자 PN 코드를 곱하여 사용자별로 서로 다른 시간차를 가진 사용자 재생 신호들을 발생시킨 후, 서로 다른 시간차를 가진 사용자 PN 코드와 동일한 시간으로 지연시킨 수신 신호와 함께 다음 단인 제2 IC 단계 블록으로 전송하는 제1 IC 단계 블록과,

   각 사용자 데이터 복조 시 여러 개의 부분 적분기에서 상기 제1 IC 단계 블록으로부터 수신된 서로 다른 시간차를 가진 사용자 재생신호들을 앞 단계에서 수신한 지연된 신호들에서 빼준 다음 역확산하고, 상기 부분적으로 역확산된 값들을 동시에 더하여 사용자 데이터를 복조하고, 상기 복조된 데이터에 채널 성분과 서로 다른 시간차를 가진 PN 코드들을 곱하여 서로 다른 시간차를 가진 사용자 재생 신호를 발생시킨 후 다음 단계로 전송하는 과정을 시간차를 가진 PN 코드의 수만큼 진행하는 제2 IC 단계 블록을 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 간섭 신호 제거 장치.
2. 제1 항에 있어서, 상기 제1 IC 단계 블록은,

   수신 신호를 T/M 심볼 단위로 총 M 번 지연되도록 하는 버퍼와,

   각 사용자 마다 상기 수신 신호를 역확산시켜 적분하는 적분기와,

   각 사용자 마다 상기 적분기로부터 출력된 신호를 경판정하는 경판정기와,

   각 사용자 마다 상기 경판정된 결과값에 사용자 채널 성분과 T/M 단위로 지연된 M개의 PN코드를 곱하여 총 M개의 사용자 재생신호를 발생하는 사용자 재생 신호 발생부를 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 간섭 신호 제거 장치.
3. 제1 항에 있어서, 상기 제2 IC 단계 블록은,

   수신 신호를 T/M 심볼 단위로 총 M 번 지연되도록 하는 버퍼와

   사용자 마다 상기 제1 IC 단계 블록으로부터 수신된 신호들에 대해 다른 사용자 신호를 제거하는 간섭 신호 제거부들과,

   사용자 마다 상기 간섭 신호 제거부들에서 간섭 신호 제거된 신호를 부분 적분하는 M개의 부분 적분기들과,

   사용자 마다 상기 부분 적분된 신호들을 가산하는 가산기와,

   사용자 마다 상기 가산된 신호를 경판정하는 경판정기와,

   각 사용자 마다 상기 경판정된 결과값에 사용자 채널 성분과 T/M 단위로 지연된 M개의 PN코드를 곱하여 총 M개의 사용자 재생신호를 발생하는 사용자 재생 신호 발생부를 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 간섭 신호 제거 장치.
4. 이동 통신 시스템의 수신기에서 간섭 신호를 제거하기 위한 방법에 있어서,

   모든 수신된 사용자 데이터에 대해 복조를 수행하는 과정과,

   상기 복조된 사용자 데이터로 사용자 재생 신호를 발생시키는 과정과,

   상기 사용자 재생 신호와 지연된 입력 신호를 다음 단의 IC 스테이지의 첫 번째 스테이지로 전송하는 과정과,

   다른 사용자들의 재생 신호 제거된 신호를 역확산을 수행하는 과정과,

   상기 역확산된 신호를 복조하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 간섭 신호 제거 방법.

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