KR20120075962A - Adaptive channel equalizer and adaptive channel equalizing method - Google Patents

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KR20120075962A
KR20120075962A KR1020100137896A KR20100137896A KR20120075962A KR 20120075962 A KR20120075962 A KR 20120075962A KR 1020100137896 A KR1020100137896 A KR 1020100137896A KR 20100137896 A KR20100137896 A KR 20100137896A KR 20120075962 A KR20120075962 A KR 20120075962A
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정의석
설동민
이상수
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한국전자통신연구원
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Abstract

PURPOSE: An adaptive channel equalizer and method thereof are provided to improve the performance of a channel equalizer by increasing the size of a previously distorted part in a transmission end. CONSTITUTION: A first filter(200) eliminates inter-symbol interference components from a reception signal. A first filter(210) eliminates the inter-symbol interference components from a transmission signal. A filter control unit(220) controls the filter coefficient of the first filter and a second filter. The filter control unit detects estimation errors. A two-way signal includes the transmission signal and the reception signal.

Description

적응형 채널 등화기 및 채널 등화방법 {Adaptive channel equalizer and Adaptive channel equalizing method}Adaptive channel equalizer and adaptive channel equalizing method

본 발명의 일 양상은 디지털 통신 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인접 신호 간 간섭을 제거하는 기술에 관한 것이다.One aspect of the present invention relates to digital communication technology, and more particularly, to a technique for removing interference between adjacent signals.

디지털 통신 시스템에서는 대역 제한 채널 특성으로 인하여 송신단에서 전송된 신호가 전송 채널을 거치면서 여러 가지 왜곡이 발생한다. 왜곡에 의해 인접 심벌(symbol)끼리 서로 영향을 주는데 이런 인접 심벌 간의 간섭(Inter-Symbol Interference:ISI)은 통신 시스템의 성능을 저하하는 주요 요소로 작용한다. 인접 심벌 간의 간섭을 최소화하는 것이 등화기(Equalizer)이다. 즉, 등화기는 수신단에서 수신되는 신호의 크기와 지연 특성을 보상함으로써 송신되는 신호의 전력을 증가시키거나 채널 대역폭을 늘리지 않고도 통신선로의 품질을 높여준다.In a digital communication system, various distortions occur as a signal transmitted from a transmitter passes through a transmission channel due to a band-limited channel characteristic. Adjacent symbols (symbols) affect each other by distortion, and such inter-symbol interference (ISI) acts as a major factor that degrades the performance of a communication system. Minimizing interference between adjacent symbols is an equalizer. That is, the equalizer compensates for the magnitude and delay characteristics of the signal received at the receiver, thereby improving the quality of the communication line without increasing the power of the transmitted signal or increasing the channel bandwidth.

등화기 중에 적응형 채널 등화기(Adaptive Channel Equalizer)가 통신에 많이 사용되고 있다. RF 회로나 분산 보상 광섬유(Dispersion Compensation Fiber:DCF) 등을 이용한 고정형 등화기를 사용하는 시스템도 있으나, 각각의 채널에 최적화되어 있지 않아서 적응형 채널 등화기에 비해 성능이 좋지 않으며, 다채널 시스템에서 채널 간의 주파수 특성 차이가 큰 경우 고정형 등화기로는 원하는 성능을 얻기 어렵다.Among the equalizers, an adaptive channel equalizer is widely used for communication. Some systems use fixed equalizers using RF circuits or dispersion compensation fibers (DCF), but they are not optimized for each channel and thus perform poorly compared to adaptive channel equalizers. If the difference in frequency characteristics is large, the fixed equalizer does not achieve the desired performance.

적응형 채널 등화기는 일반적으로 수신기에 위치한다. 수신신호를 대상으로 전체 채널의 특성을 파악하여 그에 상응하는 등화를 해야 하기 때문에 적응형 채널 등화기는 송신기가 아닌 수신기에 위치한다. The adaptive channel equalizer is generally located at the receiver. The adaptive channel equalizer is located at the receiver and not at the transmitter because the characteristics of the entire channel should be identified and the corresponding equalization should be performed for the received signal.

일반적인 통신 채널은 송?수신 특성이 다르다. 무선에서는 송수신 장치 간에 교신 가능한(Line-Of-Sight:LOS) 경우일지라도 다중경로(Multipath) 상황이 달라진다. 그리고 유선에서도 송?수신에 사용되는 부품들이 다르기 때문에 송?수신 두 채널의 주파수 특성은 상이하다. 그래서 적응형 채널 등화기는 각 채널별로 독립적으로 사용한다. General communication channels have different transmission and reception characteristics. In the wireless case, even if the communication between the transmitting and receiving devices (Line-Of-Sight: LOS), the multipath situation is different. And since the components used for transmitting and receiving are different in wired, the frequency characteristics of the two channels are different. Thus, adaptive channel equalizers are used independently for each channel.

일 양상에 따라, 수신 측에서 송?수신 신호를 포함하는 양방향 신호를 등화하는 적응형 채널 등화기를 제안한다. 특히 송?수신 두 채널(상?하향 두 채널)의 특성이 동일하거나 거의 비슷한 상황에서 수신 측의 채널 특성을 이용하여 송?수신 측 신호를 모두 등화함에 따라 두 채널의 신호를 복원할 수 있는 적응형 채널 등화기를 제안한다.According to an aspect, an adaptive channel equalizer for equalizing a bidirectional signal including a transmit / receive signal at a receiving side is proposed. Especially, in the situation where two channels (up and down channel) have the same or almost similar characteristics, it is possible to recover the signals of both channels by equalizing both signals using the receiver channel characteristics. Type channel equalizer is proposed.

일 양상에 따른 적응형 채널 등화기는, 디지털 통신 네트워크를 구성하는 하나의 통신 장치에 포함되어, 수신신호와 송신신호를 포함하는 양방향 신호를 대상으로 필터를 이용하여 송?수신 채널의 특성을 보상하는 채널 등화부를 포함한다.According to an aspect, an adaptive channel equalizer is included in one communication device constituting a digital communication network, and compensates characteristics of a transmission / reception channel using a filter for a bidirectional signal including a reception signal and a transmission signal. Channel equalizer.

추가 양상에 따르면 적응형 채널 등화기는, 수신신호에 대해 심볼 간 간섭 성분을 제거하는 제1 필터와, 송신신호에 대해 심볼 간 간섭 성분을 제거하는 제2 필터와, 제1 필터 및 제2 필터의 필터 계수를 제어하고 추정 오차를 검출하는 필터 제어부를 포함한다.According to a further aspect, an adaptive channel equalizer comprises: a first filter for removing intersymbol interference components for a received signal, a second filter for canceling intersymbol interference components for a transmitted signal, a first filter and a second filter; And a filter controller for controlling the filter coefficients and detecting the estimation error.

추가 양상에 따르면 제1 필터는 수신신호를 대상으로 다른 장치가 송신한 송신신호를 채널 행렬의 역행렬을 이용하여 복원한다. 그리고, 제2 필터는 송신신호를 송신하기 이전에 송신신호를 대상으로 제1 필터에서 채널 특성이 보상된 성분을 반영하여 송신신호의 채널 특성을 보상한다.According to a further aspect, the first filter restores a transmission signal transmitted by another device to the reception signal by using an inverse matrix of the channel matrix. The second filter compensates the channel characteristics of the transmission signal by reflecting the component whose channel characteristics are compensated in the first filter before transmitting the transmission signal.

다른 양상에 따른 적응형 채널 등화기의 채널 등화방법은, 제1 필터가 수신신호에 대해 심볼 간 간섭 성분을 제거하는 단계와, 제2 필터가 송신신호에 대해 심볼 간 간섭 성분을 제거하는 단계와, 필터 제어부가 제1 필터 및 제2 필터의 필터 계수를 제어하고 추정 오차를 검출하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, a channel equalization method of an adaptive channel equalizer includes: removing, by a first filter, an inter-symbol interference component with respect to a received signal; And controlling, by the filter control unit, filter coefficients of the first filter and the second filter and detecting the estimation error.

일 실시예에 따르면, 하나의 적응형 채널 등화기로 송?수신 두 신호를 모두 등화할 수 있다. 따라서 두 개의 적응형 채널 등화기를 사용하는 것보다 반도체 크기가 약 3/4으로 줄어들어 하드웨어 복잡도를 단순화할 수 있고, 소비전력도 절감할 수 있다. 나아가 하나의 등화기를 사용하므로 두 개를 사용하는 것보다 제어가 용이하다.According to an embodiment, both signals may be equalized by one adaptive channel equalizer. This reduces the complexity of the hardware by about three quarters of the semiconductor size compared to using two adaptive channel equalizers, and reduces power consumption. Furthermore, using one equalizer is easier to control than using two equalizers.

나아가 일반적인 등화기에서 일그러진 신호를 복원하게 되면 잡음이 증가하게 되어 신호 품질이 떨어지는 단점이 있으나, 본 발명은 송신단에서 미리 일그러지는 부분을 크게 하여 전송함으로써 기존 등화기보다 더 좋은 성능을 갖는다.Furthermore, when the signal is restored in the general equalizer, the noise is increased and the signal quality is deteriorated. However, the present invention has a better performance than the conventional equalizer by increasing the distortion part at the transmitting end in advance.

도 1은 본 발명이 적용되는 수동형 광 네트워크(PON) 시스템을 도시한 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 적응형 채널 등화기의 구성도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 적응형 채널 등화기의 채널 등화방법을 도시한 흐름도이다.1 is a block diagram showing a passive optical network (PON) system to which the present invention is applied,
2 is a block diagram of an adaptive channel equalizer according to an embodiment of the present invention;
3 is a flowchart illustrating a channel equalization method of an adaptive channel equalizer according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 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. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described embodiments of the present invention; In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, and this may vary depending on the intention of the user, the operator, or the like. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

도 1은 본 발명이 적용되는 수동형 광 네트워크(Passive Optical Network:이하 PON) 시스템을 도시한 구성도이다. 1 is a block diagram illustrating a passive optical network (PON) system to which the present invention is applied.

도 1을 참조하면, PON 시스템은 광회선단말(Optical Line Terminal:이하 OLT)(10)과 적어도 하나의 광가입자장치(Optical Network Unit:이하 ONU)(16)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a PON system includes an optical line terminal (OLT) 10 and at least one optical network unit (ONU) 16.

OLT(10)에서 전송된 하향 광신호는 다중화부(MUX)(12)를 통해 다중화된 후 각 ONU(16)로 하향 전송(Down Stream)한다. 하향 전송된 신호는 역다중화부(DEMUX)(14)를 통해 역다중화되어 각 ONU(16)로 전송된다. 마찬가지로 각 ONU(16) 단에서 발생한 상향 광신호들은 역다중화부(DEMUX)(14) 및 다중화부(MUX)(12)를 거쳐 OLT(10)로 상향 전송한다(Up Stream). OLT(10)는 송신기(Tx)(110)와 수신기(Rx)(112)를 포함하고, 마찬가지로 각 ONU(16)는 송신기(Tx)(160)와 수신기(Rx)(162)를 포함한다.The downlink optical signal transmitted from the OLT 10 is multiplexed through a multiplexer (MUX) 12 and then downlinked to each ONU 16. The downlinked signal is demultiplexed through a demultiplexer (DEMUX) 14 and transmitted to each ONU 16. Similarly, the uplink optical signals generated at each ONU 16 stage are uplinked to the OLT 10 through the demultiplexer (DEMUX) 14 and the multiplexer (MUX) 12. The OLT 10 includes a transmitter (Tx) 110 and a receiver (Rx) 112, and likewise each ONU 16 includes a transmitter (Tx) 160 and a receiver (Rx) 162.

본 발명은 파장분할 다중방식 기반 수동형 광가입자망(Wavelength Division Multiplexing-Passive Optical Network:이하 WDM-PON)에 적용될 수 있다. WDM-PON은 파장분할 다중방식(Wavelength Division Multiplexing:WDM) 기술을 이용한 차세대 광가입자망 기술로서, 기존의 EPON(Ethernet PON)이 갖는 확장성 및 보안의 취약성을 극복하고 대용량?고품질의 서비스를 제공한다.The present invention can be applied to a Wavelength Division Multiplexing-Passive Optical Network (WDM-PON). WDM-PON is a next-generation optical subscriber network technology using Wavelength Division Multiplexing (WDM) technology, which overcomes the scalability and security weaknesses of existing EPON (Ethernet PON) and provides high capacity and high quality service. do.

WDM-PON의 구조는 신호 송신에 사용되는 레이저 다이오드(Laser Diode)와 씨앗 광(Seed Light)의 종류 등에 따라 달라질 수 있으나, 기본 구조는 도 1에 도시된 바와 같다.The structure of the WDM-PON may vary depending on the type of laser diode and seed light used for signal transmission, but the basic structure is shown in FIG. 1.

WDM-PON은 상?하향 채널이 다른 파장을 사용할 경우 도 1에 도시된 구조를 갖고, 동일한 파장을 사용할 경우 두 개의 광섬유(Fiber)로 이루어지는 것이 일반적이다. 그러나 두 개의 광섬유 길이가 비슷하다면 광 선로의 주파수 특성이 유사하게 나타난다. 그리고 광 선로의 중간에 위치하는 광학 수동 소자들의 주파수 대역폭은 신호 대역폭보다 넓어서 광 선로의 주파수 특성이 거의 변화되지 않는다. 그래서 WDM-PON은 상?하향 채널의 주파수 특성이 거의 동일하다. 만약 상?하향 채널이 각각 다른 주파수 특성을 갖는 송신부(Tx)와 수신부(Rx)를 사용한다면 채널 특성은 달라진다. 그러나 대부분의 통신 시스템에서는 동일한 송신부(Tx)와 수신부(Rx)를 사용하기 때문에 상?하향 두 채널의 주파수 특성은 유사하다. 상?하향 두 채널의 특성이 유사할 때에 본 발명에서 제안하는 하나의 적응형 채널 등화기로 상?하향 두 신호를 모두 복원할 수 있다.The WDM-PON has a structure shown in FIG. 1 when uplink and downlink channels use different wavelengths, and when two WDM-PONs use the same wavelength, two optical fibers are generally used. However, if the lengths of the two optical fibers are similar, the frequency characteristics of the optical lines are similar. In addition, the frequency bandwidth of the optical passive elements positioned in the middle of the optical line is wider than the signal bandwidth so that the frequency characteristics of the optical line are hardly changed. Thus, the WDM-PON has almost the same frequency characteristics of the upstream and downstream channels. If the upstream and downstream channels each use a transmitter Tx and a receiver Rx having different frequency characteristics, the channel characteristics are different. However, since most communication systems use the same transmitter Tx and receiver Rx, the frequency characteristics of the two channels are similar. When the characteristics of the two channels are similar, the uplink and downlink signals can be restored by one adaptive channel equalizer proposed in the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 적응형 채널 등화기(20)의 구성도이다.2 is a block diagram of an adaptive channel equalizer 20 according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 적응형 채널 등화기(20)는 제1 필터(200), 제2 필터(210) 및 필터 제어부(220)를 포함한다. 일 실시예에 따르면 적응형 채널 등화기(20)는 광가입자 장치(ONU)와 광회선 장치(OLT) 중 어느 한 곳에 위치하여 동작한다.Referring to FIG. 2, the adaptive channel equalizer 20 includes a first filter 200, a second filter 210, and a filter controller 220. According to an embodiment, the adaptive channel equalizer 20 is located and operated in any one of the optical subscriber unit ONU and the optical line unit OLT.

본 발명에서는 상?하향 두 채널의 주파수 특성이 동일할 때 상?하향 수신기의 필터 계수가 동일하게 생성되는 것에 착안하여, 적응형 채널 등화기(20)는 도 2에 도시된 바와 같이 하나의 필터 제어부(220)와 두 개의 필터(200,210)를 이용하여 송?수신신호를 포함하는 양방향 신호를 등화한다. 즉, 제1 필터(200)는 수신신호에 대해 심볼 간 간섭 성분을 제거하고, 제2 필터(210)는 송신신호에 대해 심볼 간 간섭 성분을 제거하며, 필터 제어부(220)는 제1 필터(200) 및 제2 필터(210)의 필터 계수를 제어하고 추정 오차를 검출한다.In the present invention, focusing on the same filter coefficients of the up and down receiver when the frequency characteristics of the two channels up and down are the same, the adaptive channel equalizer 20 is one filter as shown in FIG. The controller 220 and the two filters 200 and 210 equalize the bidirectional signals including the transmission and reception signals. That is, the first filter 200 removes the inter-symbol interference component with respect to the received signal, the second filter 210 removes the inter-symbol interference component with respect to the transmitted signal, and the filter controller 220 controls the first filter ( 200 and the filter coefficients of the second filter 210 are controlled and the estimation error is detected.

본 발명에서 필터 제어부(220)는 하나이다. 따라서, 2개의 적응형 등화기를 사용할 때보다 반도체 면적을 3/4으로 줄일 수 있고, 그만큼의 전력 소모를 줄일 수 있다. 또한 상?하향 수신기에 모두 있어야 하는 등화기를 한 곳에만 적용함으로 제어가 용이하다. In the present invention, the filter control unit 220 is one. Therefore, the semiconductor area can be reduced by three quarters than when using two adaptive equalizers, and power consumption can be reduced by that much. In addition, it is easy to control by applying equalizer which should be located in both up and down receivers in only one place.

본 발명의 적응형 채널 등화기(20)의 채널 등화 프로세스를 수학식으로 풀이하면 다음과 같다. 먼저 송신신호 행렬을 S1, 채널 행렬을 H, 잡음 행렬을 W, 수신신호 행렬을 Y1라고 하면, 수신신호 행렬 Y1은 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다. 수학식 1을 참조하면, 수신신호는 무선채널 상에서 송신신호가 채널 행렬 H와 곱해진 신호 및 수신단의 잡음 W의 합으로 구성된다.The channel equalization process of the adaptive channel equalizer 20 of the present invention is solved as follows. First, if the transmission signal matrix S 1 , the channel matrix H, the noise matrix W and the reception signal matrix Y 1 , the reception signal matrix Y 1 may be expressed as Equation 1 below. Referring to Equation 1, the received signal is composed of the sum of the signal multiplied by the channel matrix H multiplied by the channel matrix H on the wireless channel and the noise W of the receiver.

Figure pat00001
Figure pat00001

수신단에서는 제1 필터(200)가 수학식 1의 Y1를 입력받는다. 그리면 제1 필터(200)는 수신신호 Y1에서 송신신호 S1을 복원하기 위하여 H의 역행렬을 곱해준다. 이때 H는 일반적으로 정사각 행렬이 아니기 때문에 역행렬을 구하기 위하여 의사 역행렬(pseudo-inverse matrix)을 이용한다. 그러면 수학식 1은 수학식 2와 같이 변경된다.At the receiving end, the first filter 200 receives Y 1 of Equation 1. Then, the first filter 200 multiplies the inverse of H to restore the transmission signal S 1 from the reception signal Y 1 . In this case, since H is not generally a square matrix, a pseudo-inverse matrix is used to obtain an inverse matrix. Equation 1 is then changed to Equation 2.

Figure pat00002
Figure pat00002

수학식 2의 우측 첫 번째 항에서 H와 관련된 항은 모두 소거되어 송신신호인 S1이 남고 우측 두 번째 항인 잡음은 W에서 (HHH)-1HHW이 된다. H의 power는 신호에 영향을 주지 않아야 하므로 보통 '1'이며, (HHH)-1HH의 power도 수학적으로는 '1'이다. 그러나 채널(H)을 예측할 때 발생하는 오차로 인해 (HHH)-1HH 은 '1'보다 큰 값을 갖게 되어 잡음이 커진다.In the first term on the right side of Equation 2, all terms related to H are canceled so that the transmission signal S 1 remains and the second term on the right becomes noise at W (H H H) −1 H H W. Since the power of H should not affect the signal, it is usually '1', and the power of (H H H) -1 H H is also mathematically '1'. However, due to the error that occurs when predicting the channel (H), (H H H) -1 H H has a value larger than '1' and the noise becomes large.

송신단에서 송신신호(In 2에 입력된 신호)를 송신하기 이전에 제2 필터(210)는 미리 송신신호를 채널에 맞추어 변형시킨다(pre-distortion). 즉, 제2 필터(210)는 수학식 2에서의 채널 보상 성분을 송신신호에 맞추어 보상하며, 이때 보상된 송신신호는 (HHH)-1HHS2가 된다. 이 송신신호를 상대 통신장치에 전송하게 되면 상대 통신장치에서 수신하는 수신신호 Y2는 수학식 3과 같다.Before the transmitting end transmits the transmission signal (signal input to In 2), the second filter 210 pre-distorts the transmission signal in accordance with the channel. That is, the second filter 210 compensates the channel compensation component of Equation 2 according to the transmission signal, and the compensated transmission signal is (HH H ) −1 H H S 2 . When the transmission signal is transmitted to the counterpart communication device, the received signal Y 2 received by the counterpart communication device is expressed by Equation 3 below.

Figure pat00003
Figure pat00003

수학식 3을 참조하면, 송신단에서 보상을 하면 수신단에서 보상을 하는 것보다 잡음의 양이 감소함을 알 수 있다. 이와 같이 전치보상기(pre-distorter)는 등화기보다 잡음 특성이 좋다. 또한 적응형 전치보상기는 고정형 전치보상기보다 잡음 특성이 좋다.Referring to Equation 3, it can be seen that when the transmitter compensates, the amount of noise decreases compared to the receiver compensates. As such, the predistorter has better noise characteristics than the equalizer. In addition, the adaptive predistorter has better noise characteristics than the fixed predistorter.

일반적인 등화기에서 일그러진 신호를 복원하게 되면 잡음이 증가하게 되어 신호 품질이 안 좋아진다. 그러나 본 발명은 수학식 3에서와 같이 송신단에서 미리 일그러지는 부분을 크게 하여 전송함으로써 일반적인 등화기보다 더 좋은 성능을 갖는다.Restoring the distorted signal in a typical equalizer results in increased noise and poor signal quality. However, the present invention has a better performance than the general equalizer by transmitting a large distortion part in advance in the transmitter as shown in Equation 3.

본 발명은 위의 수학식들에서 보듯이 송신신호인 S와 무관하게 동작한다. 그래서 송신신호 S의 형태(modulation format)가 현재 PON에서 많이 사용하고 있는 온오프키잉(On-Off Keying:OOK), 반사형 광 증폭기(Reflective Semiconductor Optical Amplifier:RSOA) 기반의 루프백(loop-back)형 WDM-PON의 재변조 OOK 및 QAM 신호 등의 변조(modulation)에 무관하게 적용 가능하다. 또한 의사 역행렬(pseudo-inverse matrix)을 구하는 알고리즘과 채널 특성인 H 행렬을 예측하는 알고리즘도 무관하기 때문에 결정 피드백 등화기(Decision Feedback Equalizer:DFE)나 최소 자승 에러(minimum mean-square error:MMSE) 추정, 블라인드 등화기(Blind Equalizer)와 같은 모든 적응형 채널 등화기 알고리즘을 적용할 수 있다.The present invention operates regardless of the transmission signal S as shown in the above equations. Therefore, on-off keying (OOK) and reflective semiconductor optical amplifier (RSOA) based loop-back is used in PON. It can be applied regardless of modulation of remodulation OOK and QAM signal of type WDM-PON. In addition, the algorithm for estimating the pseudo-inverse matrix and the algorithm for predicting the H matrix, the channel characteristics, are irrelevant. All adaptive channel equalizer algorithms such as estimation, blind equalizer can be applied.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 적응형 채널 등화기(20)의 채널 등화방법을 도시한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a channel equalization method of the adaptive channel equalizer 20 according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3을 참조하면, 하나의 적응형 채널 등화기(20)를 이용하여 송?수신신호를 포함하는 양방향 신호를 등화한다. 구체적으로, 제1 필터(200)가 수신신호에 대해 심볼 간 간섭 성분을 제거한다(300). 그리고, 제2 필터(210)가 송신신호에 대해 심볼 간 간섭 성분을 제거한다(310). 2 and 3, one adaptive channel equalizer 20 is used to equalize a bidirectional signal including a transmit / receive signal. In detail, the first filter 200 removes an intersymbol interference component from the received signal (300). In operation 310, the second filter 210 removes an intersymbol interference component from a transmission signal.

일 양상에 따르면, 수신신호에 대해 심볼 간 간섭 성분을 제거하는 단계(300)에서, 제1 필터(200)는 수신신호를 대상으로 다른 장치가 송신한 송신신호를 채널 행렬 H의 역행렬을 이용하여 복원한다. 이때 채널 행렬 H는 일반적으로 정사각 행렬이 아니기 때문에 역행렬을 구하기 위하여 의사 역행렬(pseudo-inverse matrix)을 이용할 수 있다.According to one aspect, in step 300 of removing the inter-symbol interference component for the received signal, the first filter 200 uses the inverse of the channel matrix H to transmit the transmission signal transmitted from another device to the received signal. Restore In this case, since the channel matrix H is not generally a square matrix, a pseudo-inverse matrix can be used to obtain an inverse matrix.

나아가, 송신신호에 대해 심볼 간 간섭 성분을 제거하는 단계(310)에서, 제2 필터(210)는 송신신호를 송신하기 이전에 송신신호를 대상으로 제1 필터(200)에서 채널 특성이 보상된 성분을 반영하여 송신신호의 채널 특성을 보상한다.Further, in the step 310 of removing the intersymbol interference component of the transmission signal, the second filter 210 compensates the channel characteristics of the first filter 200 before the transmission signal is transmitted. Compensates the channel characteristics of the transmission signal by reflecting the components.

전술한 적응형 채널 등화기(20)의 채널 등화방법에 따르면, 송?수신 두 채널의 특성이 동일하거나 거의 비슷한 상황에서 하나의 적응형 채널 등화기를 통해 수신 측의 채널 특성을 이용하여 송?수신 측 신호를 모두 등화하여 두 채널의 신호를 복원할 수 있다.According to the channel equalization method of the adaptive channel equalizer 20 described above, when the characteristics of the two channels are identical or almost similar, the transmission and reception using the channel characteristics of the receiver through one adaptive channel equalizer is performed. Both signals can be equalized to restore the signals of both channels.

이제까지 본 발명에 대하여 그 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.The embodiments of the present invention have been described above. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.

20 : 적응형 채널 등화기 200 : 제1 필터
210 : 제2 필터 220 : 필터 제어부20 adaptive channel equalizer 200 first filter
210: second filter 220: filter control unit

Claims (12)

디지털 통신 네트워크에서의 적응형 채널 등화기에 있어서,
상기 디지털 통신 네트워크를 구성하는 하나의 통신 장치에 포함되어, 수신신호와 송신신호를 포함하는 양방향 신호를 대상으로 필터를 이용하여 송?수신 채널의 특성을 보상하는 채널 등화부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응형 채널 등화기.In an adaptive channel equalizer in a digital communication network,
A channel equalizer included in one communication device constituting the digital communication network, the channel equalizer compensating for characteristics of a transmission / reception channel using a filter for a bidirectional signal including a reception signal and a transmission signal;
Adaptive channel equalizer comprising a. 제 1 항에 있어서, 상기 적응형 채널 등화기는,
상기 수신신호에 대해 심볼 간 간섭 성분을 제거하는 제1 필터;
상기 송신신호에 대해 심볼 간 간섭 성분을 제거하는 제2 필터; 및
상기 제1 필터 및 상기 제2 필터의 필터 계수를 제어하고 추정 오차를 검출하는 필터 제어부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응형 채널 등화기.The method of claim 1, wherein the adaptive channel equalizer,
A first filter which removes an intersymbol interference component for the received signal;
A second filter for removing the intersymbol interference component of the transmission signal; And
A filter controller for controlling filter coefficients of the first filter and the second filter and detecting an estimation error;
Adaptive channel equalizer comprising a. 제 2 항에 있어서, 상기 제1 필터는,
상기 수신신호를 대상으로 다른 통신 장치가 송신한 송신신호를 채널 행렬의 역행렬을 이용하여 복원하는 것을 특징으로 하는 적응형 채널 등화기.The method of claim 2, wherein the first filter,
Adaptive channel equalizer for restoring the transmission signal transmitted from another communication device to the received signal using the inverse of the channel matrix. 제 3 항에 있어서,
상기 채널 행렬의 역행렬은 의사 역행렬인 것을 특징으로 하는 적응형 채널 등화기.The method of claim 3, wherein
And an inverse of the channel matrix is a pseudo inverse. 제 2 항에 있어서, 상기 제2 필터는,
상기 송신신호를 송신하기 이전에 상기 송신신호를 대상으로 상기 제1 필터에서 채널 특성이 보상된 성분을 반영하여 상기 송신신호의 채널 특성을 보상하는 것을 특징으로 하는 적응형 채널 등화기.The method of claim 2, wherein the second filter,
Adaptive channel equalizer for compensating for the channel characteristics of the transmission signal by reflecting the components of the channel characteristics compensated in the first filter to the transmission signal before transmitting the transmission signal. 제 1 항에 있어서,
상기 송?수신 채널 각각의 주파수 특성은 동일한 것을 특징으로 하는 적응형 채널 등화기.The method of claim 1,
Adaptive channel equalizer, characterized in that the frequency characteristics of each of the transmit and receive channels are the same. 제 1 항에 있어서, 상기 채널 등화부는,
파장 분할 다중 기반 광 가입자 망(WDM-PON)에서 동작하는 것을 특징으로 하는 적응형 채널 등화기.The method of claim 1, wherein the channel equalizer,
Adaptive channel equalizer operating in a wavelength division multiple based optical subscriber network (WDM-PON). 제 1 항에 있어서, 상기 채널 등화부는
광가입자 장치(ONU)에 포함되는 것을 특징으로 하는 적응형 채널 등화기.4. The channel equalizer of claim 1, wherein the channel equalizer
Adaptive channel equalizer, characterized in that it is included in an optical subscriber unit (ONU). 제 1 항에 있어서, 상기 채널 등화부는
광회선 장치(OLT)에 포함되는 것을 특징으로 하는 적응형 채널 등화기.4. The channel equalizer of claim 1, wherein the channel equalizer
Adaptive channel equalizer, characterized in that it is included in an optical line device (OLT). 적응형 채널 등화기의 채널 등화방법에 있어서,
제1 필터가 수신신호에 대해 심볼 간 간섭 성분을 제거하는 단계;
제2 필터가 송신신호에 대해 심볼 간 간섭 성분을 제거하는 단계; 및
필터 제어부가 상기 제1 필터 및 상기 제2 필터의 필터 계수를 제어하고 추정 오차를 검출하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 등화방법.In the channel equalization method of the adaptive channel equalizer,
Removing, by the first filter, the intersymbol interference component for the received signal;
A second filter removing the intersymbol interference component for the transmitted signal; And
Controlling, by a filter control unit, filter coefficients of the first filter and the second filter and detecting an estimation error;
Channel equalization method comprising a. 제 10 항에 있어서, 상기 제1 필터가 수신신호에 대해 심볼 간 간섭 성분을 제거하는 단계는,
상기 수신신호를 대상으로 다른 통신 장치가 송신한 송신신호를 채널 행렬의 역행렬을 이용하여 복원하는 것을 특징으로 하는 채널 등화방법.The method of claim 10, wherein the first filter removes the intersymbol interference component from the received signal.
And restoring a transmission signal transmitted from another communication device to the received signal by using an inverse of a channel matrix. 제 11 항에 있어서, 상기 제2 필터가 송신신호에 대해 심볼 간 간섭 성분을 제거하는 단계는,
상기 송신신호를 송신하기 이전에 상기 송신신호를 대상으로 상기 제1 필터에서 채널 특성이 보상된 성분을 반영하여 상기 송신신호의 채널 특성을 보상하는 것을 특징으로 하는 채널 등화방법.The method of claim 11, wherein the second filter is to remove the inter-symbol interference component for the transmission signal,
The channel equalization method of claim 1, wherein the channel characteristics of the transmission signal are compensated by reflecting a component whose channel characteristics are compensated in the first filter before transmitting the transmission signal.
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