KR20150094141A - 무선 통신 시스템에서 인접 채널 간섭을 고려한 전력 이득 제어 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 전력 이득 제어에 관한 것으로, 수신단 장치는, 제1반송파 신호의 전력 및 제2반송파 신호의 전력에 기초하여 인접 채널 간섭의 발생 여부를 판단하는 제어부와, 상기 제어부로부터 제공되는 상기 인접 채널 간섭을 고려하여 결정된 이득 제어 신호에 따라 상기 제1반송파 신호에 대한 전력 이득을 조절하는 증폭기를 포함한다. 또한, 본 발명은 상술한 실시 예와 다른 실시 예들도 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서 인접 채널 간섭을 고려한 전력 이득 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR POWER GAIN CONTROL WITH CONSIDERING ADJACENT CHANNEL INTERFERENCE IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선 통신 시스템에서 인접 채널 간섭(ACI: Adjacent Channel Interference)을 고려한 전력 이득 제어에 관한 것이다.

무선 통신 시스템의 송신단 및 수신단은 무선 채널을 통해 신호를 송신 및 수신한다. 따라서, 무선 채널에 방사된 원하지 아니하는 신호가 함께 수신될 수 있다. 인접 셀(cell)이 서빙 셀(serving cell)의 주파수 채널과 인접한 주파수 채널을 사용하는 경우, 상기 인접 셀의 신호는 인접 채널 간섭(ACI: Adjacent Channel Interference)으로 작용할 수 있다.

상기 인접 채널 간섭의 수신 전력이 매우 큰 경우, 수신 신호가 수신단의 RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit)의 LPF(Low Pass Filter)를 통과하더라도, 상기 인접 채널 간섭 신호의 전력이 매우 크게 잔존할 수 있다. 상기 간섭 신호는 디지털단(block)에서의 필터(filter)(예: SRRC(Square-Root Raised Cosine) 필터)를 통해 감쇄(attenuation)됨으로써, 간섭 성분이 대부분 제거된 형태로 복조 모듈로 전달될 수 있다.

상기 감쇄된 신호의 크기에 기초하여 AGC(Automatic Gain Control)를 수행하기 때문에, 상기 디지털단에서의 필터링 전후의 신호 전력비가 커질 수 있다. 다시 말해, 상기 필터링 전후의 신호비가 너무 큰 경우, 상기 디지털단의 필터의 출력을 이용하여 AGC를 수행하면, 상기 필터의 입력 신호 크기가 매우 커지는 현상이 발생할 수 있다. 결과적으로, ADC(Analog to Digital Converter)로의 입력 신호가 매우 큰 상황이 발생하며, 상기 ADC에서 과도한 포화 현상(saturation)이 발생하고, 결국, 복조 성능이 크게 열화 된다. 이에 따라, 인접 채널 간섭 신호의 수신 전력이 과도하게 큰 상황을 검출하고, 상기 인접 채널 간섭 신호의 수신 전력의 크기가 일정 수준 이상이라고 판단될 경우, RFIC에서의 수신 신호의 RMS(Root Mean Square) 전력을 감소시키는 방식이 이용될 수 있다. 이로 인해, 상기 ADC로의 입력 신호의 크기를 감소시키고, 상기 ADC에의 과도한 포화 현상이 방지될 수 있다.

최근 무선 이동 통신 시스템은 데이터 서비스 및 멀티미디어 서비스 제공을 위해 고속 및 고품질의 무선 패킷 데이터 통신 시스템으로 발전되고 있으며, 이에 따라, 한 쌍의 송신단 및 수신단이 다수의 반송파(carriers)들을 사용하는 기법이 제안된 바 있다. 예를 들어, 3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 HSPA(High Speed Packet Access)/HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)를 발전시킨 DC-HSPA (Dual-Cell HSDPA/HSUPA)는 다수의 반송파들을 이용한다. 서로 인접한 2개의 주파수 채널들에서 다수의 반송파들을 이용하는 경우, 2개의 반송파들 간 수신 전력에 차이가 존재하면, 어느 하나의 반송파 신호가 인접 채널 간섭으로 판단될 수 있다. 어느 하나의 반송파 신호를 간섭으로 취급하고, 수신 이득을 제어한다면, 전체 복조 성능이 크게 열화될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예는 무선 통신 시스템에서 복조 성능을 향상시키기 위한 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명의 다른 실시 예는 무선 통신 시스템에서 다수의 반송파(carrier)들을 사용하는 경우 어느 하나의 반송파를 간섭으로 판단하는 오류를 방지하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 실시 예는 무선 통신 시스템에서 다수의 반송파들을 사용하는 경우 수신 이득을 제어하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 실시 예는 무선 통신 시스템에서 다수의 반송파들을 사용하는 경우 복조를 위해 입력되는 신호의 크기를 일정하게 유지하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 수신단 장치는, 제1반송파 신호의 전력 및 제2반송파 신호의 전력에 기초하여 인접 채널 간섭의 발생 여부를 판단하는 제어부와, 상기 제어부로부터 제공되는 상기 인접 채널 간섭을 고려하여 결정된 이득 제어 신호에 따라 상기 제1반송파 신호에 대한 전력 이득을 조절하는 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 수신단의 동작 방법은, 제1반송파 신호의 전력 및 제2반송파 신호의 전력에 기초하여 인접 채널 간섭의 발생 여부를 판단하는 과정과, 상기 인접 채널 간섭을 고려하여 결정된 이득 제어 값에 따라 상기 제1반송파 신호에 대한 전력 이득을 조절하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

무선 통신 시스템에서 다수의 반송파들을 사용하는 경우 반송파들의 수신 전력을 고려하여 인접 채널 간섭을 제어함으로써, 다른 반송파 신호가 간섭 신호로 판단되는 오류가 방지된다. 나아가, 상기 인접 채널 간섭을 고려한 이득 제어를 디지털 VGA(Variable-Gain Amplifier)를 통해 수행함으로써, 복조 모듈에 입력되는 신호의 크기를 일정하게 유지되고, 그 결과, 복조 성능 열화를 극복할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 수신단의 블록 구성을 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 이득 및 인접 채널 간섭 제어부의 구성 예를 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 수신단의 인접 채널 간섭을 고려한 이득 제어 절차를 도시한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 수신단의 동작 절차를 도시한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 수신단의 동작 절차를 도시한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 복조 성능에 대한 모의 실험 결과를 도시한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명에 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 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하 본 발명은 무선 통신 시스템에서 다수의 반송파(carrier)들을 사용하는 경우 어느 하나의 반송파를 간섭으로 판단하는 오류를 방지하고, 수신 이득 및 인접 채널 간섭(ACI: Adjacent Channel Interference)을 제어하기 위한 기술에 대해 설명한다.

이하 설명에서 사용되는 반송파를 식별하기 위한 용어, 수신 장치의 구성 요소들을 지시하는 용어 등은 설명의 편의를 위한 것이다. 따라서, 본 발명이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 수신단의 블록 구성을 도시한다. 상기 도 1은 2개의 반송파 신호들, 즉, FA(Frequency Allocation)0 및 FA1의 신호들을 수신하기 위한 구조를 예시한다.

상기 도 1을 참고하면, 상기 수신단은 RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit)(110), ADC(Analog to Digital Converter)(120), 제1디지털 믹서(digital mixer)(130-1), 제2디지털 믹서(130-2), 제1필터(filter)(140-1), 제2필터(140-2), 제1디지털VGA(Variable-Gain Amplifier)(150-1), 제2디지털VGA(150-2), 제1전력측정부(160-1), 제2전력측정부(160-2), 이득 및 인접채널간섭 제어부(170), SPI(Serial to Peripheral Interface)(180)를 포함한다.

상기 RFIC(110)는 수신을 원하는 대역의 신호를 필터링(filtering)하고, RF 신호를 기저대역 신호로 변환한다. 또한, 상기 RFIC(110)는 수신되는 신호를 증폭할 수 있다. 2개의 FA들의 신호들을 수신하는 경우, 상기 RFIC(110)는 상기 2개의 FA들을 모두 포함하는 범위의 신호를 수신한다. 이를 위해, 상기 RFIC(110)는 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator) 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 RFIC(110)는 상기 SPI(180)을 통해 제공되는 제어 신호에 따라 출력 신호의 전력을 일정하게 제어할 수 있다. 상기 전력은 RMS(Root Mean Square) 전력일 수 있다. 상기 도 1에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 수신단은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다.

상기 ADC(120)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. 다시 말해, 상기 ADC(120)은 상기 RFIC(110)로부터 제공되는 아날로그 신호를 양자화함으로써, 상기 아날로그 신호에 대응하는 디지털 신호를 출력한다. 상기 ADC(120)는 하드웨어 특성에 따라 입력 신호 크기에 대한 일정한 입력 범위를 가질 수 있다.

상기 제1디지털 믹서(130-1) 및 상기 제2디지털 믹서(130-2)는 2개의 FA들을 포함하는 대역폭의 신호의 대역을 변경한다. 상기 제1디지털 믹서(130-1)는 FA0의 신호를 처리하기 위한 경로에 포함되며, 상기 제2디지털 믹서(130-2)는 FA1의 신호를 처리하기 위한 경로에 포함된다. 상기 RFIC(110)에 의해 수신된 신호는 상기 FA0 및 상기 FA1을 모두 포함하는 대역폭의 신호이다. 상기 FA0 및 상기 FA1의 대역폭이 동일하다면, 상기 RFIC(110)로부터 제공되는 신호의 DC(Direct Current) 성분은 상기 FA0 및 상기 FA1의 중심에 위치한다. 따라서, 상기 제1디지털 믹서(130-1)는 상기 FA0의 중심 주파수가 DC가 되도록, 상기 제2디지털 믹서(130-2)는 상기 FA1의 중심 주파수가 DC가 되도록, 신호의 대역을 변경한다.

상기 제1필터(140-1) 및 상기 제2필터(140-2)는 대응되는 FA의 신호를 필터링한다. 다시 말해, 상기 제1필터(140-1) 및 상기 제2필터(140-2)는 대응되는 FA의 대역폭 외 신호를 제거한다. 이에 따라, 상기 제1필터(140-1)는 FA1의 신호 및 기타 인접 채널 신호를, 상기 제2필터(140-2)는 FA0의 신호 및 기타 인접 채널 신호를 제거할 수 있다. 상기 제1필터(140-1) 및 상기 제2필터(140-2)는 SRRC(Square-Root Raised Cosine) 필터일 수 있다.

상기 제1디지털VGA(150-1) 및 상기 제2디지털VGA(150-2)는 필터링된 각 FA의 신호를 증폭한다. 즉, 상기 제1디지털VGA(150-1)는 상기 제1필터(140-1)로부터 출력되는 신호를 증폭하고, 상기 제2디지털VGA(150-2)는 상기 제2필터(140-2)로부터 출력되는 신호를 증폭한다. 즉, 상기 제1디지털VGA(150-1) 및 상기 제2디지털VGA(150-2)는 각 FA에 속한 복조 모듈(module)로 제공되는 신호의 전력이 일정하도록 신호를 처리한다. 상기 제1디지털VGA(150-1) 및 상기 제2디지털VGA(150-2)은 상기 신호에 적용되는 전력 이득을 조정함으로써 상기 신호의 전력을 조절할 수 있다. 이때, 상기 제1디지털VGA(150-1) 상기 제2디지털VGA(150-2)는 상기 이득 및 인접채널간섭 제어부(170)에 의한 제어에 따라 증폭 이득을 조절한다.

상기 제1전력측정부(160-1) 및 상기 제2전력측정부(160-2)는 각 FA의 신호에 대한 전력을 측정한다. 구체적으로, 상기 제1전력측정부(160-1)는 상기 제1필터(140-1)의 입력 신호 및 출력 신호, 상기 제1디지털VGA(150-1)의 출력 신호의 전력을 측정하고, 상기 제2전력측정부(160-2)는 상기 제2필터(140-1)의 입력 신호 및 출력 신호, 상기 제2디지털VGA(150-2)의 출력 신호의 전력을 측정한다. 상기 제1전력측정부(160-1) 및 상기 제2전력측정부(160-2)는 전력 측정 결과를 상기 이득 및 인접채널간섭 제어부(170)로 제공한다. 상기 수신 전력은 RSSI(Received Signal Strength Indicator) 전력으로 지칭될 수 있다.

상기 이득 및 인접채널간섭 제어부(170)는 각 FA의 신호에 대해 측정된 전력에 기초하여 상기 RFIC(110)의 전력 이득을 제어하는 신호, 상기 제1디지털VGA(150-1) 및 상기 제2디지털VGA(150-2)의 전력 이득을 제어하는 신호들을 출력한다. 예를 들어, 상기 이득 및 인접채널간섭 제어부(170)는 FA0 신호에 대한 전력 및 FA1 신호에 대한 전력을 이용하여 전체 수신 신호 이득, 즉, 상기 RFIC(110)의 전력 이득을 결정할 수 있다. 또한, 상기 이득 및 인접채널간섭 제어부(170)는 상기 FA0 신호의 전력 및 상기 FA1 신호의 전력 각각을 임계치와 비교하고, 상기 FA0 신호의 전력 및 상기 FA1 신호의 전력을 상호 비교하는 과정을 통해 상기 제1디지털VGA(150-1) 및 상기 제2디지털VGA(150-2)의 전력 이득을 결정할 수 있다.

예를 들어, 상기 이득 및 인접채널간섭 제어부(170)는 각 FA의 수신 전력의 평균값에 기초하여 상기 RFIC(110)에서의 전력 이득을 제어하기 아날로그 이득(analog gain) 제어 값을 결정할 수 있다. 또한, 상기 이득 및 인접채널간섭 제어부(170)는 상기 아날로그 이득 제어 값 및 각 FA 신호의 전력의 차이 값에 기초하여 상기 제1디지털VGA(150-1) 및 상기 제2디지털VGA(150-2)에 적용할 디지털 이득(digital gain) 제어 값들을 결정할 수 있다. 나아가, 인접 채널 간섭을 고려하여, 각 FA에 적용되는 상기 디지털 이득 제어 값에 오프셋(offset)이 적용될 수 있다. 상기 이득 및 인접채널간섭 제어부(170)의 구체적인 구성 예는 이하 도 2를 참고하여 설명된다.

상기 SPI(180)은 디지털단에서 생성된 신호를 RF 단의 인터페이스(interface)에 따라 변환한다. 즉, 상기 SPI(180)는 상기 이득 및 인접채널간섭 제어부(170) 및 상기 RFIC(110) 간 신호 교환을 위한 인터페이스를 제공한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 이득 및 인접채널간섭 제어부(170)의 구성 예를 도시한다.

상기 도 2를 참고하면, 상기 이득 및 인접채널간섭 제어부(170)는 이득산출부(202), 제1감산기(204), 제2감산기(206), 제1가산기(208), 제2가산기(210)를 포함한다.

상기 이득산출부(220)는 FA0 신호의 전력 및 FA1 신호의 전력에 기초하여 RFIC의 이득을 결정한다. 예를 들어, 상기 이득산출부(220)는 상기 FA0 신호의 전력 및 상기 FA1 신호의 전력의 평균값을 산출할 수 있다. 여기서, 상기 FA0 신호의 전력 및 상기 FA1 신호의 전력은 디지털 VGA의 출력 신호의 전력을 의미한다. 상기 이득산출부(220)는 상기 평균값에 기초하여 상기 RFIC에서의 아날로그 이득을 제어하기 위한 제어 신호를 출력한다. 예를 들어, 상기 평균값이 일정 기준보다 높으면, 상기 이득산출부(220)는 수신 전력을 감소시키기 위한 제어 신호를 출력할 수 있다.

상기 RFIC에서의 이득 제어는 FA0 및 FA1을 포함하는 전체 대역폭의 수신 신호 전력을 대상으로 한다. 이에 따라, 각 FA에서의 수신 전력이 상이하더라도, 하나의 이득 제어가 수행된다. 따라서, 상기 제1감산기(204) 및 상기 제1가산기(208)를 통해 FA0에서의 이득을 제어하기 위한 신호, 상기 제2감산기(206) 및 상기 제2가산기(210)를 통해 FA1에서의 이득을 제어하기 위한 신호가 생성된다.

상기 제1감산기(204) 및 상기 제1가산기(208)는 상기 FA0 신호의 전력, 상기 RFIC을 위한 아날로그 이득 제어 값에 기초하여 상기 FA0을 위한 디지털 이득을 결정한다. 구체적으로, 상기 제1감산기(204)는 상기 FA0 신호의 전력에서 상기 아날로그 이득 제어 값을 감산한다. 상기 제1가산기(208)의 출력이 상기 FA0을 위한 디지털 이득 제어 값이 될 수 있다. 예를 들어, 상기 FA0 신호의 전력이 상기 FA1 신호의 전력보다 작은 경우, 상기 FA0 신호의 전력이 평균값보다 작으므로, 상기 제1감산기(204)의 출력은 음수이다. 디지털 VGA는 피드백되는 디지털 이득 제어 값을 감산함으로써 이득을 조절하므로, FA0 신호의 전력이 증가한다. 만일, 상기 디지털 VAG에서의 이득 조절 방식이 다르다면, 상기 제1감산기(204)의 연산 방식은 달라질 수 있다. 예를 들어, 디지털 VGA가 피드백되는 디지털 이득 제어 값을 가산함으로써 이득을 조절하는 경우, 상기 제1감산기(204)는 상기 평균값에서 상기 FA0 신호의 전력을 감산할 수 있다.

상기 제2감산기(206) 및 상기 제2가산기(210)은 상기 FA1 신호의 전력, 상기 RFIC를 위한 아날로그 이득 제어 값에 기초하여 상기 FA1을 위한 디지털 이득을 결정한다. 구체적으로, 상기 제2감산기(206)는 상기 FA1 신호의 전력에서 상기 아날로그 이득 제어 값을 감산한다. 상기 제2가산기(210)의 출력이 상기 FA1을 위한 디지털 이득 제어 값이 될 수 있다. 예를 들어, 상기 FA1 신호의 전력이 상기 FA0 신호의 전력보다 큰 경우, 상기 FA1 신호의 전력이 평균값보다 크므로, 상기 제2감산기(208)의 출력은 양수이다. 디지털 VGA는 피드백되는 디지털 이득 제어 값을 감산함으로써 이득을 조절하므로, FA1 신호의 전력이 감소한다. 만일, 상기 디지털 VAG에서의 이득 조절 방식이 다르다면, 상기 제2감산기(208)의 연산 방식은 달라질 수 있다. 예를 들어, 디지털 VGA가 피드백되는 디지털 이득 제어 값을 가산함으로써 이득을 조절하는 경우, 상기 제2감산기(240)는 상기 평균값에서 상기 FA1 신호의 전력을 감산할 수 있다.

상기 제1가산기(208)는 상기 제1감산기(204)의 출력과 상기 FA0을 위한 오프셋을 합산한다. 상기 제2가산기(210)는 상기 제2감산기(206)의 출력과 상기 FA1을 위한 오프셋을 합산한다. 상기 오프셋은 인접 채널 간섭이 존재함이 판단되는 경우 0이 아닌 값으로 설정된다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 수신단은, 인접 채널 간섭을 고려한 이득 제어를 위해, 상기 오프셋들을 이용할 수 있다. 단, 상기 오프셋들은 동작 모드(mode)에 따라 적용되거나, 또는, 적용되지 아니할 수 있다. 상기 오프셋들이 적용되지 아니함은, 상기 오프셋이 0인 경우를 의미한다. 예를 들어, 다중 반송파들이 수신되는 경우, 각 FA에 대해 디지털 필터의 입력 신호 전력과 출력 신호 전력 사이의 비율(ratio)을 측정한 후, 상기 비율이 일정 시간 동안 특정 임계치를 초과하면, 수신단은 인접 채널 간섭이 존재함을 1차적으로 판단한다. 그리고, 각 FA의 디지털 VGA의 출력 신호들 간 전력의 차이가 특정 임계치보다 작으면, 상기 수신단은 인접 채널 간섭이 존재함을 최종적으로 판단한다. 이에 따라, 상기 수신단은 상기 인접 채널 간섭을 고려한 오프셋을 적용할 수 있다.

상기 인접 채널 간섭이 존재하는 경우, 상기 오프셋은 각 FA 신호의 전력이 증가하도록 설정된다. 상기 각 FA 신호의 전력이 증가하면, 상기 FA 신호들의 전력에 대한 평균값, 즉, 아날로그 이득 제어 값이 증가하고, 그 결과, RFIC에서의 아날로그 이득이 감소한다. 이에 따라, 상기 RFIC에서 출력되는 신호의 전력이 지나치게 높아지는 현상이 방지될 수 있다. 이를 위해, 상기 오프셋들은 음수로 설정될 수 있다. 즉, 상기 오프셋들로 인해, 전체 신호에 대한 아날로그 이득이 감소하고, 각 FA에서의 디지털 이득이 증가하므로, 복조 모듈로 제공되는 신호의 전력이 일정하게 유지될 수 있다. 단, 이득 제어 값에 의한 이득 조절 방식이 다른 경우(예: 이득 제어 값만큼 이득을 더하는 경우), 상술한 이득 제어 신호 및 오프셋의 음수/양수 관계는 반대가 될 수 있다.

상기 인접 채널 간섭이 소멸하면, 상기 오프셋은 다시 0으로 설정될 수 있다. 상기 오프셋이 적용되는 동안, 상기 수신단은 상기 각 FA에 대해 디지털 필터의 입력 신호 전력 및 출력 신호 전력 간 비율을 측정하고, 상기 비율이 특정 임계치보다 작은 경우, 상기 오프셋들을 적용하지 아니할 수 있다. 즉, 상기 수신단은 상기 오프셋들을 0으로 설정할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 수신단의 인접 채널 간섭을 고려한 이득 절차를 도시한다.

상기 도 3을 참고하면, 상기 수신단은 301단계에서 FA0 및 FA1의 디지털 이득을 위한 오프셋들을 초기화하고, 간섭 신호 여부 판단을 위한 타이머를 초기화한다. 상기 도 3에서, 상기 FA0을 위한 오프셋은 FA0_REFERENCE_OFS로, 상기 FA1을 위한 오프셋은 FA1_REFERENCE_OFS로 표현되었다. 또한, 상기 도 3에서, 상기 FA0에서의 간섭 신호 여부 판단을 위한 타이머는 Timer1로, 상기 FA1에서의 간섭 신호 여부 판단을 위한 타이머는 Timer3으로 표현되었다.

이어, 상기 수신단은 303단계로 진행하여 각 FA에서 디지털 필터링 전후의 수신 전력 차가 제1임계치를 초과하는지 판단한다. 상기 도 3에서, 상기 FA0에서 디지털 필터링 전의 신호 전력은 FA0_P0, 상기 FA0에서 디지털 필터링 후의 신호 전력은 FA0_P1, 상기 FA1에서 디지털 필터링 전의 신호 전력은 FA0_P1, 상기 FA1에서 디지털 필터링 후의 신호 전력은 FA1_P1으로 표현되었다. 또한, 상기 도 3에서, 상기 제1임계치는 TH3으로 표현되었다.

이후, 상기 수신단은 305단계로 진행하여 각 FA에서 상기 간섭 신호 여부 판단을 위한 타이머가 만료되는지, 다시 말해, 시간 t1을 초과하는지 판단한다. 상기 t1은 미리 정의된 값으로, 상기 303단계의 조건이 만족되는 상황이 유지되어야할 시간 길이를 의미한다. 상기 타이머가 상기 t1에 도달하기까지, 상기 수신단은 상기 303단계를 반복적으로 수행한다. 이에 따라, 상기 타이머가 상기 t1에 도달하기 전, 상기 303단계의 조건이 만족되지 아니하면, 상기 수신단은 상기 301단계로 되돌아간다. 이때, 어느 하나의 FA에 대하여만 조건이 해제되면, 상기 수신단은 해당 FA에 대하여만 상기 301단계로 되돌아갈 수 있다.

상기 타이머가 상기 t1보다 크면, 다시 말해, 상기 각 FA에서 디지털 필터링 전후의 전력 차가 제1임계치를 초과하는 상태가 상기 t1동안 유지되면, 상기 수신단은 307단계로 진행하여 상기 FA0 신호의 전력 및 상기 FA1 신호의 전력 간 차이가 제2임계치보다 작은지 판단한다. 즉, 상기 수신단은 상기 FA0 신호의 전력 및 상기 FA1 신호의 전력 간 차이의 절대값을 상기 제2임계치와 비교한다. 상기 도 3에서, 상기 FA0 신호의 전력은 FA0_RSSI, 상기 FA1 신호의 전력은 FA1_RSSI로 표현되었다. 또한, 상기 도 3에서, 상기 제1임계치는 TH3으로 표현되었다. 만일, 상기 FA0 신호의 전력 및 상기 FA1 신호의 전력 간 차이가 제2임계치보다 크거나 같으면, 상기 수신단은 상기 301단계로 되돌아간다. 이때, 어느 하나의 FA에 대하여만 조건이 만족되지 아니하면, 상기 수신단은 해당 FA에 대하여만 상기 301단계로 되돌아갈 수 있다.

반면, 상기 FA0 신호의 전력 및 상기 FA1 신호의 전력 간 차이가 제2임계치보다 작으면, 상기 수신단은 309단계로 진행하여 인접 채널 간섭(ACI) 모드로 동작한다. 즉, 상기 수신단은 인접 채널 간섭이 존재하는 상황으로 인지하고, 인접 채널 간섭을 제거하기 위한 모드로 동작한다. 상기 인접 채널 간섭 모드의 경우, 상기 수신단은 해당 FA에서 디지털 이득에 대한 오프셋을 0 이외의 값으로 설정한다. 즉, 상기 수신단은 상기 오프셋을 부여함으로써 인접 채널 간섭을 고려한 디지털 이득 제어 값을 생성한다. 예를 들어, 상기 수신단은 디지털 이득이 증가하도록 상기 오프셋을 설정할 수 있다.

이후, 상기 수신단은 311단계로 진행하여 FA0 및 FA1의 일반(normal) 모드 천이를 위한 타이머를 초기화한다. 상기 도 3에서, 상기 FA0에서의 일반 모드 천이를 위한 타이머는 Timer2로, 상기 FA1에서의 일반 모드 천이를 위한 타이머는 Timer4로 표현되었다.

이어, 상기 수신단은 313단계로 진행하여 각 FA에서 디지털 필터링 전후의 수신 전력 차가 제3임계치보다 작은지 판단한다. 상기 도 3에서, 상기 FA0에서 디지털 필터링 전의 전력은 FA0_P0, 상기 FA0에서 디지털 필터링 후의 전력은 FA0_P1, 상기 FA1에서 디지털 필터링 전의 전력은 FA0_P1, 상기 FA1에서 디지털 필터링 후의 전력은 FA1_P1으로 표현되었다. 또한, 상기 도 3에서, 상기 제3임계치는 TH5로 표현되었다.

이후, 상기 수신단은 315단계로 진행하여 각 FA에서 상기 일반 모드 천이를 위한 타이머가 만료되는지, 다시 말해, 시간 t2를 초과하는지 판단한다. 상기 t2는 미리 정의된 값으로, 상기 313단계의 조건이 만족되는 상황이 유지되어야할 시간 길이를 의미한다. 상기 타이머가 상기 t2에 도달하기까지, 상기 수신단은 상기 313단계를 반복적으로 수행한다. 이에 따라, 상기 타이머가 상기 t2에 도달하기 전, 상기 313단계의 조건이 만족되지 아니하면, 상기 수신단은 상기 311단계로 되돌아간다. 이때, 어느 하나의 FA에 대하여만 조건이 해제되면, 상기 수신단은 해당 FA에 대하여만 상기 311단계로 되돌아갈 수 있다.

상기 타이머가 상기 t2보다 크면, 다시 말해, 상기 각 FA에서 디지털 필터링 전후의 수신 전력 차가 제3임계치보다 작은 상태가 상기 t2동안 유지되면, 상기 수신단은 317단계로 진행하여 일반 모드로 동작한다. 즉, 상기 수신단은 인접 채널 간섭이 존재하지 아니하는 상황으로 인지하고, 일반 모드로 동작한다. 상기 일반 모드의 경우, 상기 수신단은 해당 FA에서 디지털 이득에 대한 오프셋을 0으로 설정한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 수신단의 동작 절차를 도시한다.

상기 도 4를 참고하면, 상기 수신단은 401단계에서 디지털 필터링 전후의 수신 신호 전력 차이가 제1임계치를 초과하는지 판단한다. 상기 디지털 필터링으로 인해 해당 반송파의 대역 외의 신호를 제어한다. 이때, 인접 채널 간섭이 존재하면, 간섭 신호가 제거된다. 이 경우, 상기 디지털 필터링 전후의 신호 전력들에 차이가 발생한다. 따라서, 상기 수신단은 상기 인접 채널 간섭의 발생 여부를 판단하기 위해 상기 전력 차이를 상기 제1임계치와 비교한다. 단, 일시적인 전력 차이의 발생으로 인한 잘못된 판단을 배제하기 위해, 상기 수신단은 상기 전력 차이가 상기 제1임계치를 초과하는 상황이 일정 시간 이상 지속되는 경우 이하 403단계로 진행할 수 있다.

상기 디지털 필터링 전후의 수신 신호 전력 차이가 제1임계치를 초과하면, 상기 수신단은 403단계로 진행하여 다른 반송파 신호와의 전력 차이가 제2임계치 미만인지 판단한다. 상기 디지털 필터링 전후에 전력 차이는, 상기 전력 차이가 상기 인접 채널 간섭이 아닌, 다른 반송파의 수신 신호에 의해 발생할 수 있다. 따라서, 상기 수신단은 다른 반송파 신호와의 전력 차이에 기초하여 상기 인접 채널 간섭의 발생 여부를 최종적으로 판단한다. 해당 반송파 신호의 전력 및 상기 다른 반송파 신호의 전력이 유사하다면, 상기 전력 차이가 인접 채널 간섭에 의해 발생한 것으로 판단될 수 있다. 따라서, 상기 수신단은 상기 다른 반송파 신호와의 전력 차이가 제2임계치 미만인지 판단한다.

다른 반송파 신호와의 전력 차이가 제2임계치 미만이면, 상기 수신단은 405단계로 진행하여 디지털 이득 제어 값에 인접 채널 간섭을 고려한 오프셋을 적용한다. 즉, 상기 수신단은 디지털 VGA에 제공되는 디지털 이득 제어 값에 0이 아닌 오프셋을 가산한다. 예를 들어, 상기 오프셋은 음수일 수 있으며, 이에 따라, 상기 디지털 이득 제어 값은 해당 반송파 신호의 전력을 증가시키도록 변화할 수 있다.

상기 도 4에 도시되지 아니하였으나, 상기 오프셋을 적용한 후, 상기 수신단은 상기 디지털 필터링 전후의 전력 차이가 제3임계치 미만인지 판단한다. 상기 전력 차이가 상기 제3임계치 미만이면, 상기 인접 채널 간섭이 소멸됨이 판단될 수 있다. 이 경우, 상기 수신단은 상기 오프셋을 다시 0으로 설정한다. 단, 일시적인 전력 차이의 감소로 인한 잘못된 판단을 배제하기 위해, 상기 수신단은 상기 전력 차이가 상기 제3임계치 미만인 상황이 일정 시간 이상 지속되는 경우에 상기 오프셋의 적용을 제외할 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 수신단의 동작 절차를 도시한다.

상기 도 5를 참고하면, 상기 수신단은 501단계에서 인접 채널 간섭이 발생하는지 판단한다. 예를 들어, 상기 수신단은 디지털 필터링 전후의 전력 차이, 서로 다른 반송파 신호들 간 전력 차이에 기초하여 상기 인접 채널 간섭의 발생 여부를 판단할 수 있다. 구체적으로, 디지털 필터링 전후의 전력 차이가 일정 시간 동안 제1임계치 이상이고, 동시에, 상기 서로 다른 반송파 신호들 간 전력 차이가 제2임계치 미만인 경우, 상기 수신단은 해당 반송파 신호에 대하여 인접 채널 간섭이 발생함을 판단할 수 있다.

상기 인접 채널 간섭이 발생하면, 상기 수신단은 503단계로 진행하여 디지털단에 속한 루프(loop) 내에서 간섭을 고려한 이득 제어를 수행한다. 상기 디지털단에 속한 루프란 신호 제어를 위한 순환 구조가 상기 디지털단 내의 소자들로 구성됨을 의미한다. 예를 들어, 상기 수신단이 상기 도 1과 같이 구성된 경우, 상기 제1디지털VGA(150-1), 상기 이득 및 인접채널간섭 제어부(170)의 루프, 상기 제2디지털VGA(150-2), 이득 및 상기 인접채널간섭 제어부(170)의 루프를 의미한다. 상기 디지털단의 루프에 달리, 상기 인접채널간섭 제어부(170), 상기 SPI(180), 상기 RFIC(110)를 포함하는 아날로그 이득을 제어하는 루프가 존재한다. 양자를 비교하여, 상기 제1디지털VGA(150-1) 또는 상기 제2디지털VGA(150-2)를 포함하는 루프는 짧은(short)-루프, 상기 RFIC(110)를 포함하는 루프는 긴(long)-루프로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 상기 수신단은 짧은 루프에서 측정되는 수신 전력이 증가하도록 상기 이득 제어를 수행한다. 구체적으로, 상기 수신단은 상기 루프 내의 VGA로 제공되는 디지털 이득 제어 값에 오프셋을 가산할 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 복조 성능에 대한 모의 실험 결과를 도시한다. 상기 도 6은 인접 채널 간섭의 변화에 따른 BER(Bit Error Rate)를 나타낸다.

상기 도 6을 참고하면, 상기 인접 채널 간섭이 존재하는 경우, 디지털 이득에 대한 오프셋이 0이면, BER이 상대적으로 높다. 그러나, 상기 오프셋을 4dB, 5dB, 6dB로 설정한 경우, 상기 오프셋이 높을수록 BER이 낮아짐이 확인된다.

본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.

소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.

이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.

또한, 상기 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.

상술한 본 발명의 구체적인 실시 예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 발명이 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

1. 무선 통신 시스템에서 수신단 장치에 있어서,
   제1반송파 신호의 전력 및 제2반송파 신호의 전력에 기초하여 인접 채널 간섭의 발생 여부를 판단하는 제어부와,
   상기 제어부로부터 제공되는 상기 인접 채널 간섭을 고려하여 결정된 이득 제어 신호에 따라 상기 제1반송파 신호에 대한 전력 이득을 조절하는 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 제1반송파 신호에 대한 필터링(filtering) 전후의 전력 차이가 제1임계치를 초과하고, 상기 제1반송파 신호의 전력 및 상기 제2반송파 신호의 전력 간 차이가 제2임계치 미만인 경우, 상기 제1반송파 신호에 대하여 인접 채널 간섭이 발생함을 판단하는 것을 특징으로 하는 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 제1반송파 신호에 대한 필터링 전후의 전력 차이가 제1임계치를 초과하는 상태가 미리 정해진 시간 동안 유지되고, 상기 제1반송파 신호의 전력 및 상기 제2반송파 신호의 전력 간 차이가 제2임계치 미만인 경우, 상기 제1반송파 신호에 대하여 인접 채널 간섭이 발생함을 판단하는 것을 특징으로 하는 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 인접 채널 간섭이 발생한 경우, 상기 이득 제어 신호에 오프셋(offset)을 가산하는 것을 특징으로 하는 장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 제1반송파 신호에 대하여 상기 인접 채널 간섭이 발생한 경우, 상기 제1반송파 신호의 전력이 증가하도록 상기 증폭기를 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 제1반송파 신호에 대하여 상기 인접 채널 간섭이 발생한 경우, 상기 증폭기 및 상기 제어부를 포함하는 디지털 단 내의 루프(loop)를 이용하여 상기 제1반송파 신호의 전력 이득을 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 제1반송파 신호의 전력에서 상기 제1반송파 신호의 전력 및 상기 제2반송파 신호의 전력의 평균값을 감산한 값에 기초하여 상기 제1반송파 신호의 전력을 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 제1반송파 신호의 전력 및 상기 제2반송파 신호의 전력에 기초하여 상기 제1반송파 대역 및 상기 제2반송파의 대역을 포함하는 전체 신호의 전력 이득을 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 제1반송파 신호의 전력 및 상기 제2반송파 신호의 전력의 평균값에 기초하여 상기 전체 신호의 전력 이득을 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
   
10. 제8항에 있어서,
    상기 제어부의 제어에 따라 상기 전체 신호의 전력 이득을 조절하는 RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
    
11. 무선 통신 시스템에서 수신단의 동작 방법에 있어서,
    제1반송파 신호의 전력 및 제2반송파 신호의 전력에 기초하여 인접 채널 간섭의 발생 여부를 판단하는 과정과,
    상기 인접 채널 간섭을 고려하여 결정된 이득 제어 값에 따라 상기 제1반송파 신호에 대한 전력 이득을 조절하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 인접 채널 간섭의 발생 여부를 판단하는 과정은,
    상기 제1반송파 신호에 대한 필터링(filtering) 전후의 전력 차이가 제1임계치를 초과하고, 상기 제1반송파 신호의 전력 및 상기 제2반송파 신호의 전력 간 차이가 제2임계치 미만인 경우, 상기 제1반송파 신호에 대하여 인접 채널 간섭이 발생함을 판단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
    
13. 제11항에 있어서,
    상기 인접 채널 간섭의 발생 여부를 판단하는 과정은,
    상기 제1반송파 신호에 대한 필터링 전후의 전력 차이가 제1임계치를 초과하는 상태가 미리 정해진 시간 동안 유지되고, 상기 제1반송파 신호의 전력 및 상기 제2반송파 신호의 전력 간 차이가 제2임계치 미만인 경우, 상기 제1반송파 신호에 대하여 인접 채널 간섭이 발생함을 판단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
    
14. 제11항에 있어서,
    상기 제1반송파 신호에 대한 전력 이득을 조절하는 과정은,
    상기 인접 채널 간섭이 발생한 경우, 상기 이득 제어 신호에 오프셋(offset)을 가산하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
    
15. 제11항에 있어서,
    상기 제1반송파 신호에 대한 전력 이득을 조절하는 과정은,
    상기 제1반송파 신호에 대하여 상기 인접 채널 간섭이 발생한 경우, 상기 제1반송파 신호의 전력이 증가하도록 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
    
16. 제11항에 있어서,
    상기 제1반송파 신호에 대한 전력 이득을 조절하는 과정은,
    상기 제1반송파 신호에 대하여 상기 인접 채널 간섭이 발생한 경우, 상기 증폭기 및 상기 제어부를 포함하는 디지털 단 내의 루프(loop)를 이용하여 상기 제1반송파 신호의 전력 이득을 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
    
17. 제11항에 있어서,
    상기 제1반송파 신호에 대한 전력 이득을 조절하는 과정은,
    상기 제1반송파 신호의 전력에서 상기 제1반송파 신호의 전력 및 상기 제2반송파 신호의 전력의 평균값을 감산한 값에 기초하여 상기 제1반송파 신호의 전력을 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
    
18. 제11항에 있어서,
    상기 제1반송파 신호의 전력 및 상기 제2반송파 신호의 전력에 기초하여 상기 제1반송파 대역 및 상기 제2반송파의 대역을 포함하는 전체 신호의 전력 이득을 제어하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
    
19. 제8항에 있어서,
    상기 전체 신호의 전력 이득을 제어하는 과정은,
    상기 제1반송파 신호의 전력 및 상기 제2반송파 신호의 전력의 평균값에 기초하여 상기 전체 신호의 전력 이득을 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
    
20. 제8항에 있어서,
    상기 전체 신호의 전력 이득은, RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit)에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 방법.

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