KR20170081455A - 가시경로 상에서 다중입력 다중출력 시스템의 성능 향상 방법 - Google Patents

가시경로 상에서 다중입력 다중출력 시스템의 성능 향상 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가시경로 다중입력다중출력 시스템 구성에 있어서 고정감쇄기와 고정위상을 이용해 수신 모듈을 구성할 경우에 설치환경 및 수신기의 성능 변화에 따라서 최적의 수신 성능을 유지할 수 없는 점을 극복하고, 각 경로의 신호 대 간섭의 비를 최대화시키기 위해, 제어 가능한 가변감쇄기와 위상변화기를 포함한 수신기의 간섭제거 모듈을 아날로그적으로 제어함으로써 수신 성능을 향상시키고 주파수 효율을 증대시킬 수 있는 다중입력 다중출력 시스템과 그 동작 방법에 관한 것이다.

Description

가시경로 상에서 다중입력 다중출력 시스템의 성능 향상 방법{Method for Enhancing Performance of Multi-Input Multi-Output System on Line-of-Sight}
본 발명은 다중입력 다중출력 시스템과 그 동작 방법에 관한 것으로서, 특히, 가시경로가 강한 환경에서 복수의 송신 안테나와 복수의 수신 안테나를 이용하는 다중입력 다중출력 시스템의 수신 성능을 향상시키고 주파수 효율을 증대시키기 위한 다중입력 다중출력 시스템과 그 동작 방법에 관한 것이다.
이동통신은 더 많은 사용자를 지원하고 더 높은 전송률을 달성하기 위해 다양한 주파수 효율 향상 기술을 사용해 왔다. 그 중 하나가 다수개의 송신기와 수신기를 이용해 채널 용량을 높이는 다중입력 다중출력 기술이다. 이는 리치 스캐터링(Rich Scattering) 환경에서 좋은 성능을 나타내지만 가시경로(line-of-sight) 환경에서는 성능이 떨어지는 것으로 알려져 있다. 하지만 고속 통신의 요구에 따라 더 넓은 대역폭이 필요하게 되었으며 이로 인해 밀리미터파 대역까지 송신 주파수를 높이는 추세이다. 밀리미터파의 특성상, 직진성이 강한 가시경로 환경에서 주로 사용되기 때문에 다중입력 다중출력 기술이 적용되기 쉽지 않았다. 하지만 최근 연구들에 의해 송신과 수신 안테나들 사이의 거리를 적절히 떨어뜨리면 채널들 사이에 직교성(Orthogonality)을 유지할 수 있음이 증명되었으며 이를 이용한 다양한 성능 검증들이 이루어졌다.
도 1은 일반적인 가시경로 2x2 다중입력다중출력 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1과 같이, 2x2 시스템을 가정하였을 때 일측 안테나 사이의 거리(Da/Db)는 링크 거리(R)와 파장(λ)에 따라 비례한다. 18.7 GHz에서의 링크거리(R)에 따라 안테나 사이의 신호 위상차가 90도가 되는 일측 안테나 사이의 거리(Da/Db)의 예를 [표 1]에 나타내었다. 예를 들어, 1Km의 링크거리(R)에서는 일측 안테나 사이의 거리(Da/Db)가 2.828m 요구된다.
[표 1] 링크거리에 따른 요구되는 일측 안테나 사이의 거리
Figure pat00001
일반적으로 18.7GHz 고정 무선통신 시스템이 수 km의 링크거리를 요구하는 현실상에서 실제 설치시 많은 문제점을 가질 수 있음을 알 수 있다. 그리고 동일 제품을 이용하여 무선링크를 구성할 경우 거리에 따라 안테나 사이의 거리를 항상 조절해야 하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 가시경로 다중입력다중출력 시스템 구성에 있어서 고정감쇄기와 고정위상을 이용해 수신 모듈을 구성할 경우에 설치환경 및 수신기의 성능 변화에 따라서 최적의 수신 성능을 유지할 수 없는 점을 극복하고, 각 경로의 신호 대 간섭의 비를 최대화시키기 위해, 제어 가능한 가변감쇄기와 위상변화기를 포함한 수신기의 간섭제거 모듈을 아날로그적으로 제어함으로써 수신 성능을 향상시키고 주파수 효율을 증대시킬 수 있는 다중입력 다중출력 시스템과 그 동작 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
먼저, 본 발명의 특징을 요약하면, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 가시경로 상에서 송신기와 수신기간의 점대점 통신을 위한 다중입력 다중출력 시스템에서 수신기의 간접제거 모듈은, 2개의 수신 안테나를 통해 수신된 제1 수신신호와 제2 수신신호 중 상기 제1 수신신호를 처리하기 위한 직접 경로 상의 감쇄기; 상기 2개의 수신 안테나를 통해 수신된 상기 제1 수신신호와 상기 제2 수신신호 중 상기 제2 수신신호를 처리하기 위한 교차 경로 상의 위상변화기; 상기 감쇄기 출력과 상기 위상변화기 출력을 합성하여 상기 송신기에서 전송된 전송신호에 대한 복원 신호를 생성하는 결합기; 및 전반적인 제어를 수행하는 제어기를 포함하고, 상기 제어기의 제어에 따라 상기 직접 경로와 상기 교차 경로 상의 간섭 신호를 제거하여 상기 결합기에서 간섭 신호가 제거된 상기 복원 신호를 생성하기 위한 것을 특징으로 한다.
상기 간접제거 모듈은 아날로그 회로로 구현하여 아날로그 방식으로 간섭 신호의 제거를 수행할 수 있다.
상기 간접제거 모듈은 RF(Radio Frequency)부와 IF(Intermediate Frequency)부 사이, 또는 상기 2개의 수신 안테나와 상기 RF부 사이에 결합될 수 있다.
상기 위상변화기는 상기 제어기의 제어에 따라 상기 교차 경로 상에서 상기 제2 수신신호의 위상을 조절하고, 상기 감쇄기는 고정감쇄기로서 상기 직접 경로 상에서 상기 위상변화기의 삽입 손실을 보상한다.
또는, 상기 위상변화기는 상기 제어기의 제어에 따라 상기 교차 경로 상에서 상기 제2 수신신호의 위상을 조절하고, 상기 감쇄기는 가변감쇄기로서 상기 제어기의 제어에 따라 상기 직접 경로 상에서 상기 제1 수신신호의 크기의 감쇄를 조절하고 상기 위상변화기의 삽입 손실을 보상한다.
상기 간접제거 모듈은, 제1 가변감쇄기인 상기 감쇄기 및 제1 위상변화기인 상기 위상변화기 이외에, 제2 가변감쇄기 및 제2 위상변화기를 더 포함하고, 상기 2개의 수신 안테나 중 제1안테나에 연결된 제1분배기와 상기 결합기 사이에서 상기 제1분배기로부터 출력된 상기 제1 수신신호를 처리하기 위하여, 상기 직접 경로 상에서 순차 결합된 상기 제1 가변감쇄기와 상기 제1위상변화기; 및 상기 2개의 수신 안테나 중 제2안테나에 연결된 제2분배기와 상기 결합기 사이에서 상기 제2분배기로부터 출력된 상기 제2 수신신호를 처리하기 위하여, 상기 교차 경로 상에서 순차 결합된 상기 제2 가변감쇄기와 상기 제2위상변화기를 갖는 구조를 포함한다.
상기 간접제거 모듈은, 제1 가변감쇄기인 상기 감쇄기 및 제1 위상변화기인 상기 위상변화기 이외에, 제2 가변감쇄기 및 제2 위상변화기를 더 포함하고, 상기 2개의 수신 안테나 중 제1안테나에 연결된 상기 제1 가변감쇄기; 상기 제1 가변감쇄기의 출력에 연결된 제1분배기와 상기 결합기 사이에서 상기 제1분배기로부터 출력된 상기 제1 수신신호를 처리하는 상기 직접 경로 상의 상기 제1위상변화기; 및 상기 2개의 수신 안테나 중 제2안테나에 연결된 상기 제2 가변감쇄기; 상기 제2 가변감쇄기의 출력에 연결된 제2분배기와 상기 결합기 사이에서 상기 제2분배기로부터 출력된 상기 제2 수신신호를 처리하는 상기 교차 경로 상의 상기 제2위상변화기를 갖는 구조를 포함한다.
상기 제어기는, 상기 위상변화기에 대하여 큰 단위로 위상 변경을 제어하여 상기 결합기의 출력이 최소전력일 때, 상기 위상변화기에 대하여 작은 단위로 위상 변경을 제어하여 상기 간섭 신호가 임계값 보다 작을 때의 상기 복원 신호가 생성되도록 제어할 수 있다.
상기 제어기는, 가변감쇄기인 상기 감쇄기에 대하여 큰 단위로 신호 크기 변경을 제어하여 상기 결합기의 출력이 최소전력일 때, 상기 감쇄기에 대하여 작은 단위로 신호 크기 변경을 제어하여 상기 간섭 신호가 임계값 보다 작을 때의 상기 복원 신호가 생성되도록 제어할 수 있다.
상기 간접제거 모듈은, 상기 제2 수신신호를 처리하기 위한 제2직접 경로 상의 제2감쇄기; 상기 제1 수신신호를 처리하기 위한 제2교차 경로 상의 제2위상변화기; 상기 제2감쇄기 출력과 상기 제2위상변화기 출력을 합성하여 상기 송신기에서 전송된 제2 전송신호에 대한 제2복원 신호를 생성하는 제2결합기; 및 상기 복원 신호와 상기 제2 복원신호에 대하여 디지털방식의 간섭제거를 더 수행하는 간섭제거부를 더 포함하고, 상기 간섭제거부는, 상기 제2복원 신호에서 상기 복원신호를 이용해 상기 송신기에서 전송된 상기 전송신호의 간섭신호를 추출하고 제거하며, 상기 복원 신호에서 상기 제2 복원신호를 이용해 상기 송신기에서 전송된 상기 제2 전송신호의 간섭신호를 추출하고 제거하여, SIR(signal-to-interference ratio)을 개선한 신호들을 출력할 수 있다.
그리고, 본 발명의 다른 일면에 따른 가시경로 상에서 송신기와 수신기간의 점대점 통신을 위한 다중입력 다중출력 시스템에서 수신기의 간접제거 방법은, 직접 경로 상의 감쇄기에서, 2개의 수신 안테나를 통해 수신된 제1 수신신호와 제2 수신신호 중 상기 제1 수신신호를 처리하는 단계; 교차 경로 상의 위상변화기에서, 상기 2개의 수신 안테나를 통해 수신된 상기 제1 수신신호와 상기 제2 수신신호 중 상기 제2 수신신호를 처리하는 단계; 및 결합기를 이용해, 상기 감쇄기 출력과 상기 위상변화기 출력을 합성하여 상기 송신기에서 전송된 전송신호에 대한 복원 신호를 생성하는 단계를 포함하고, 상기 간접제거 방법은 상기 직접 경로와 상기 교차 경로 상의 간섭 신호를 제거하여 상기 결합기를 통해 간섭 신호가 제거된 상기 복원 신호를 생성하기 위한 것을 특징으로 한다.
상기 간접제거 방법은 RF(Radio Frequency)부와 IF(Intermediate Frequency)부 사이, 또는 상기 2개의 수신 안테나와 상기 RF부 사이에서 수행될 수 있다.
상기 위상변화기는 제어기의 제어에 따라 상기 교차 경로 상에서 상기 제2 수신신호의 위상을 조절하고, 상기 감쇄기는 고정감쇄기로서 상기 직접 경로 상에서 상기 위상변화기의 삽입 손실을 보상한다.
또는, 상기 위상변화기는 제어기의 제어에 따라 상기 교차 경로 상에서 상기 제2 수신신호의 위상을 조절하고, 상기 감쇄기는 가변감쇄기로서 상기 제어기의 제어에 따라 상기 직접 경로 상에서 상기 제1 수신신호의 크기의 감쇄를 조절하고 상기 위상변화기의 삽입 손실을 보상한다.
상기 간접제거 방법은, 제1 가변감쇄기인 상기 감쇄기 및 제1 위상변화기인 상기 위상변화기 이외에, 제2 가변감쇄기 및 제2 위상변화기를 더 이용하고, 상기 직접 경로 상에서 순차 결합된 상기 제1 가변감쇄기와 상기 제1위상변화기를 이용하여, 상기 2개의 수신 안테나 중 제1안테나에 연결된 제1분배기와 상기 결합기 사이에서 상기 제1분배기로부터 출력된 상기 제1 수신신호를 처리하는 단계; 및 상기 교차 경로 상에서 순차 결합된 상기 제2 가변감쇄기와 상기 제2위상변화기를 이용하여, 상기 2개의 수신 안테나 중 제2안테나에 연결된 제2분배기와 상기 결합기 사이에서 상기 제2분배기로부터 출력된 상기 제2 수신신호를 처리하는 단계를 더 포함한다.
상기 간접제거 방법은, 제1 가변감쇄기인 상기 감쇄기 및 제1 위상변화기인 상기 위상변화기 이외에, 제2 가변감쇄기 및 제2 위상변화기를 더 이용하고, 상기 직접 경로 상의 상기 제1위상변화기를 이용하여, 상기 2개의 수신 안테나 중 제1안테나에 연결된 상기 제1 가변감쇄기의 출력에 연결된 제1분배기와 상기 결합기 사이에서, 상기 제1분배기로부터 출력된 상기 제1 수신신호를 처리하는 단계; 및 상기 교차 경로 상의 상기 제2위상변화기를 이용하여, 상기 2개의 수신 안테나 중 제2안테나에 연결된 상기 제2 가변감쇄기의 출력에 연결된 제2분배기와 상기 결합기 사이에서, 상기 제2분배기로부터 출력된 상기 제2 수신신호를 처리하는 단계를 더 포함한다.
상기 간접제거 방법에서, 제어기를 이용해, 상기 위상변화기에 대하여 큰 단위로 위상 변경을 제어하여 상기 결합기의 출력이 최소전력일 때, 상기 위상변화기에 대하여 작은 단위로 위상 변경을 제어하여 상기 간섭 신호가 임계값 보다 작을 때의 상기 복원 신호가 생성되도록 제어한다.
상기 간접제거 방법에서, 제어기를 이용해, 가변감쇄기인 상기 감쇄기에 대하여 큰 단위로 신호 크기 변경을 제어하여 상기 결합기의 출력이 최소전력일 때, 상기 감쇄기에 대하여 작은 단위로 신호 크기 변경을 제어하여 상기 간섭 신호가 임계값 보다 작을 때의 상기 복원 신호가 생성되도록 제어한다.
상기 간접제거 방법은, 상기 제2 수신신호를 처리하기 위한 제2직접 경로 상의 제2감쇄기; 상기 제1 수신신호를 처리하기 위한 제2교차 경로 상의 제2위상변화기; 상기 제2감쇄기 출력과 상기 제2위상변화기 출력을 합성하여 상기 송신기에서 전송된 제2 전송신호에 대한 제2복원 신호를 생성하는 제2결합기; 및 상기 복원 신호와 상기 제2 복원신호에 대하여 디지털방식의 간섭제거를 더 수행하는 간섭제거부를 더 이용하고, 상기 간섭제거부에서, 상기 제2복원 신호에서 상기 복원신호를 이용해 상기 송신기에서 전송된 상기 전송신호의 간섭신호를 추출하고 제거하며, 상기 복원 신호에서 상기 제2 복원신호를 이용해 상기 송신기에서 전송된 상기 제2 전송신호의 간섭신호를 추출하고 제거하여, SIR(signal-to-interference ratio)을 개선한 신호들을 출력하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 다중입력 다중출력 시스템과 그 동작 방법에 따르면, 수신기 간섭제거 모듈의 가변감쇄기와 위상변화기를 아날로그적으로 자동 제어함으로, 각 경로의 신호 대 간섭의 비를 최대화시킬 수 있고, 설치환경 및 수신기의 성능 변화에 따라서 최적의 수신 성능 유지와 주파수 효율 증대로, 항상 최적의 성능을 가지는 다중입력 다중출력 시스템을 제공할 수 있다. 또한, 아날로그적인 간섭제거와 디지털적인 간섭제거 방식을 동시에 사용해 좀 더 향상된 성능을 제공할 수 있다.
그리고, 기존 단일 링크의 전송시스템에서 수신기의 일부에 본원 제안된 간섭제거 모듈을 삽입하여 간단히 동작시킬 수 있으므로 기존 시스템과의 호환성을 높일 수 있다.
도 1은 일반적인 가시경로 2x2 다중입력다중출력 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가시경로 다중입력다중출력 시스템의 기본 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a는 간섭제거 모듈이 없는 종래의 다중입력다중출력 시스템의 예시적 도면이다.
도 3b는 본 발명의 간섭제거 모듈의 사용 위치에 대한 일례이다.
도 3c는 본 발명의 간섭제거 모듈의 사용 위치에 대한 다른 예이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭제거 모듈의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 간섭제거 모듈의 구성도이다.
도 6은 도 5의 간섭제거 모듈에서의 삽입손실과 간섭제거 값의 측정결과에 대한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 간섭제거 모듈의 구성도이다.
도 8은 도 7의 간섭제거 모듈에서의 삽입손실과 간섭제거 값의 측정결과에 대한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 간섭제거 모듈의 구성도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 아날로그방식 간섭제거 알고리즘의 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭제거 알고리즘을 이용한 간섭제거 모듈의 구성도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가시경로 다중입력다중출력 시스템의 기본 구성을 설명하기 위한 도면이다. 여기서 송신기와 그에 결합된 2개의 송신 안테나(101, 102) 및 2개의 수신 안테나(103, 104)와 그에 결합된 수신기를 포함하는 2x2 다중입력다중출력 시스템(100)을 예시적으로 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, 송신기는 2개의 전송 신호 T1(t)와 T2(t)를 송신 안테나(101, 102)를 통해 방사한다. 가시경로 환경하에서 수신기는 2개의 수신 안테나(103, 104)를 통해 수신되는 신호들을 처리하여 전송 신호에 대한 복원 신호를 T1 '(t)와 T2 '(t)를 생성할 수 있다.
여기서 1번 송신안테나(101)와 1번 수신안테나(103) 사이의 거리(R) 및 1번 송신안테나(101)와 2번 수신안테나(104) 사이의 거리(R')는, 전송 신호의 중심주파수에서 90도의 위상차(ei0, eiπ/2)를 가지도록 구성해야 한다. 2번 송신안테나(102)에서도 마찬가지이다. 이때 1번 송신안테나(101)를 통해 전송된 신호 T1(t)에 따라, 2개의 수신 안테나(103, 104)를 통해 수신된 신호 R1(t)과 R2(t)는, 90도 위상차를 가지게 된다. 따라서, R2(t)의 신호를 -90도 위상 변경한 후 R1(t)와 합하여 생성한 복원 신호 T1 '(t)는 이론적으로 전송신호 T1(t)가 된다. T2(t) 에서도 마찬가지이다.
그러나, 실제 상황에서 안테나 사이의 거리를 고정하면 설치 거리에 따라 성능이 달라지는 문제점이 있으며 안테나 사이의 거리를 변경 가능하도록 할 경우 정확한 거리를 찾는 것에 많은 어려움이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하고자 하기와 같이 본 발명에서는 수신기에 구비된간섭제거 모듈의 위상변화기를 통해 수신 신호의 위상을 조절할 수 있도록 함으로써 항상 최적의 성능을 가지도록 시스템을 설계할 수 있도록 하였다.
도 3a는 간섭제거 모듈이 없는 종래의 다중입력다중출력 시스템의 예시적 도면이다. 도 3a와 같이 일반적으로 수신기는 2개의 수신 안테나(103, 104)를 통해 수신된 신호 R1(t)과 R2(t)를 처리하기 위한 RF부들(RF1, RF2)과 IF부들(IF1, IF2)을 구비한다. 2개의 RF부들(RF1, RF2)과 2개의 IF부들(IF1, IF2)을 이용하여 서로 다른 두 개의 주파수 대역을 각각 처리함으로써 송수신기 간의 통신에서의 두 배의 전송용량을 얻을 수 있다. RF(Radio Frequency)부들(RF1, RF2)은 무선 신호를 수신하며, IF(Intermediate Frequency)부들(IF1, IF2)은 소정의 중간 주파수로 다운 변환한다.
도 3b는 본 발명의 간섭제거 모듈(200)의 사용 위치에 대한 일례이다. 도 3c는 본 발명의 간섭제거 모듈(200)의 사용 위치에 대한 다른 예이다.
본 발명의 수신기에 구비된 간섭제거 모듈(200)은, 도 3b와 같이 2x2 다중입력다중출력 시스템(100)에서 2개의 수신 안테나(103, 104)와 2개의 RF부들(RF1, RF2) 사이에 결합될 수 있으며, 또는 도 3c와 같이 2x2 다중입력다중출력 시스템(100)에서 2개의 RF부들(RF1, RF2)과 2개의 IF부들(IF1, IF2) 사이에 결합될 수 있다.
다만, 본 발명의 간섭제거 모듈(200)은, 도 3a와 같은 일반적인 다중입력다중출력 시스템에서 수신기 상의 신호경로에 바로 입력들과 출력들을 연결할 수 있는 형태로 설계될 수 있다. 즉, 단일주파수 대역에서도 도 3a/도 3b와 같이 RF부분 또는 IF부분에 단순 삽입하여 앞뒤의 입출력들을 연결시키는 형태로 구성하여 동일한 기능을 수행하는 것이 가능하다. 이와 같이 본 발명의 간섭제거 모듈(200)을 수신기의 일부에 간단히 삽입하여 동작시킬 수 있으므로 기존 시스템과의 호환성을 높일 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭제거 모듈(300)의 구성도이다. 도 4는 조절이 가능한 위상변화기들(331, 332)을 이용하여 2x2 가시경로 다중입력다중출력 간섭제거 모듈을 구성한 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭제거 모듈(300)은, 전력분배기들(311, 312), 고정 감쇄기들(321, 322), 위상변화기들(331, 332), 전력 결합기들(341, 342)을 포함한다. 이외에 간섭제거 모듈(300)은 상기 구성 요소들의 전반적인 제어를 위한 제어기(도시되지 않음)를 더 포함한다. 제어기는 반도체 프로세서 등으로 구현될 수 있다.
각각의 전력분배기(311/312)는 각각의 수신안테나(103/104)로 수신된 신호(R1(t)/R2(t))를 각각의 고정 감쇄기(321/322)와 위상변화기(331/332)로 분배 출력한다.
고정 감쇄기들(321, 322)은 각각의 입력 신호의 크기를 적절히 감쇄한다.
전력 결합기(341)는 고정 감쇄기(321)로부터의 감쇄 신호와 위상변화기(332)로부터의 -90도 위상 변경한 신호를 합성(또는 합산)하여 복원 신호 T1 '(t)를 출력한다. 전력 결합기(342)는 고정 감쇄기(322)로부터의 감쇄 신호와 위상변화기(331)로부터의 -90도 위상 변경한 신호를 합성(또는 합산)하여 복원 신호 T2 '(t)를 출력한다.
이때, 예를 들어, 수신 신호 R1(t)와 R2(t)의 크기가 같다고 가정하면, 복원 신호 T1 '(t)의 생성에 있어서, 교차경로 상의 위상변화기(332)에서 발생하는 삽입손실에 대해 직접경로 상의 고정 감쇄기(321)에서 신호 감쇄하여 보상하고, 위상변화기(332)에서 입력 신호의 위상을 변경하여 출력하되, 제어기(도시되지 않음)에 의해 위상변화기(332)의 위상 변경(예, 360도 위상 변경)를 적절히 제어하여 두 신호의 간섭이 최소화되도록 할 수 있다. 복원 신호 T2 '(t)의 생성에 있어서도 마찬가지이다.
도 4의 구조는, 위상변화기(331/332)의 위상 변경이 360도 변하는 동안 삽입손실이 동일하면 문제가 없지만, 실제로는 위상변화기(331/332)의 위상 변경 제어에 따라 삽입손실 값에 변동이 발생해 최적의 간섭제거가 이루어지기 어렵다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 간섭제거 모듈(400)의 구성도이다. 도 5는 조절이 가능한 가변 감쇄기들(421, 422)과 위상변화기들(431, 432)을 이용하여 2x2 가시경로 다중입력다중출력 간섭제거 모듈을 구성한 구성도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 간섭제거 모듈(400)은, 전력분배기들(311, 312), 가변 감쇄기들(421, 422)과 위상변화기들(431, 432), 전력 결합기들(441, 442)을 포함한다. 이외에 간섭제거 모듈(400)은 상기 구성 요소들의 전반적인 제어를 위한 제어기(도시되지 않음)를 더 포함한다. 도 5의 구조는 도 4에서 고정 감쇄기(321/322)를 가변 감쇄기들(421, 422)로 대체한 구조이다.
여기서, 수신 신호 R1(t)와 R2(t)로부터 복원 신호들 T1 '(t), T2 '(t)의 생성에 있어서, 제어기(도시되지 않음)에 의해 직접경로 상에서 위상변화기들(431, 432)의 삽입 손실을 보상하는 가변 감쇄기들(421, 422)의 신호 크기 감쇄 변경과 교차경로 상의 위상변화기들(431, 432)의 위상 변경을 적절히 제어하여, 위상 뿐만아니라 무선 채널과 수신기 사이에 발생하는 크기 오차에 대해서도 보상함으로써, 두 신호의 간섭이 최소화되도록 할 수 있다. 다만, 협대역 주파수 특성을 가질 수 있다.
도 6은 도 5의 간섭제거 모듈(400)에서의 삽입손실과 간섭제거 값의 측정결과에 대한 그래프이다.
도 5의 간섭제거 모듈(400)을 제작하여 삽입손실(510)과 간섭 제거값(520)을 측정한 결과, 도 6과 같이, 중심주파수 1GHz를 중심으로 60dB가 넘는 아주 좋은 간섭 제거값을 얻을 수 있으나, 좌/우로 급격하게 제거값이 낮아짐을 알 수 있다. 이는 간섭제거 모듈에 사용되는 일반적인 감쇄기와 위상변화기가 가지는 주파수에 따른 위상변화 특성이 다르기 때문에 나타나는 특성으로서, 모든 신호 전달경로의 특성을 유사하게 가져가야 넓은 대역에 걸쳐 전체적으로 좋은 특성을 얻을 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 간섭제거 모듈(500)의 구성도이다. 도 7은 4개의 모든 신호 경로상에 모두, 조절이 가능한 가변 감쇄기와 위상변화기를 각각 이용하여 2x2 가시경로 다중입력다중출력 간섭제거 모듈을 구성한 구성도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 간섭제거 모듈(500)은, 전력분배기들(511, 512), 전력 결합기들(561, 562), 제1직접 경로 상에서 전력분배기(511)과 전력 결합기(561) 사이에 순차 결합된 가변 감쇄기(521)와 위상변화기(531), 제1교차 경로 상에서 전력분배기(512)과 전력 결합기(561) 사이에 순차 결합된 가변 감쇄기(541)와 위상변화기(551), 제2직접 경로 상에서 전력분배기(512)과 전력 결합기(562) 사이에 순차 결합된 가변 감쇄기(542)와 위상변화기(552), 제2교차 경로 상에서 전력분배기(511)과 전력 결합기(562) 사이에 순차 결합된 가변 감쇄기(522)와 위상변화기(532)를 포함한다. 이외에 간섭제거 모듈(500)은 상기 구성 요소들의 전반적인 제어를 위한 제어기(도시되지 않음)를 더 포함한다.
도 8은 도 7의 간섭제거 모듈(500)에서의 삽입손실과 간섭제거 값의 측정결과에 대한 그래프이다.
도 7의 간섭제거 모듈(500)과 같이, 4개의 모든 신호 경로상에 모두, 조절이 가능한 가변 감쇄기와 위상변화기를 각각 이용하는 경우, 실제 제작된 간섭제거 모듈(500)을 바탕으로 삽입손실(810)과 간섭 제거값(820)을 측정한 결과값이 도 8에 나타나있다. 여기서는 위에서 가변감쇄기와 위상변화기를 경로에서 분리하여 사용했을 경우(도 4/도 5 구조)에 비해 1GHz 중심주파수를 중심으로 좌우로 휠씬 넓어진 대역에서 좋은 특성을 나타냄을 알 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 간섭제거 모듈(600)의 구성도이다. 도 9는 각 경로의 신호크기를 동일하게 유지하기 위해 4개의 모든 신호 경로상에 모두, 조절이 가능한 가변 감쇄기와 위상변화기를 각각 이용하여 2x2 가시경로 다중입력다중출력 간섭제거 모듈을 구성한 구성도로서, 다만, 전력분배기 전단의 공통 경로 상에 가변감쇄기를 위치시킨 구조이다. 이와 같은 구조는 위상변화기의 위상변화에 따른 삽입손실 변화량이 크지않을 때 사용될 수 있는 구조이며, 가변감쇄기 자체의 위상특성은 좋다고 가정한다면 가장 넓은 대역폭을 얻을 수 있는 구조이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 간섭제거 모듈(600)은, 가변 감쇄기들(611, 612), 전력분배기들(621, 622), 전력 결합기들(651, 652), 제1직접 경로 상에서 전력분배기(621)과 전력 결합기(651) 사이에 결합된 위상변화기(631), 제1교차 경로 상에서 전력분배기(622)과 전력 결합기(651) 사이에 결합된 위상변화기(641), 제2직접 경로 상에서 전력분배기(622)과 전력 결합기(652) 사이에 결합된 위상변화기(642), 제2교차 경로 상에서 전력분배기(621)과 전력 결합기(652) 사이에 결합된 위상변화기(632)를 포함한다. 이외에 간섭제거 모듈(600)은 상기 구성 요소들의 전반적인 제어를 위한 제어기(도시되지 않음)를 더 포함한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 아날로그방식 간섭제거 알고리즘의 흐름도이다. 도 4/도 5/도 7/도 9의 구조에서, 수신 신호 R1(t)와 R2(t)로부터 복원 신호들 T1 '(t), T2 '(t)의 생성에 있어서, 각 구성요소들을 아날로그 회로로 구현하여 아날로그방식으로 간섭제거가 이루어지도록 할 수 있으며, 제어기(도시되지 않음)는, 하기와 같이 가변 감쇄기(들)의 신호 크기 감쇄 변경과 위상변화기(들)의 위상 변경을 적절히 제어함으로써, 송신기와 수신기 간의 점대점 통신을 위한 2x2 가시경로 다중입력다중출력 시스템(100)의 간섭을 최소화하고 주파수 효율을 높일 수 있다.
도 10을 참조하면, 먼저, 제어기는 가변 감쇄기(들)/위상변화기(들)의 제어 초기값을 설정한다(S10).
다음에, 제어기는 360도 범위에서 비교적 큰 단위(예, 10도 단위)로 위상변화기(들)의 위상 변경을 제어하면서(S20), 전력 결합기의 출력(T1 '(t)/T2 '(t))에 대한 전력을 측정해 최소전력일 때의 위상값을 저장한다(S30). 가변 감쇄기(들)이 적용된 경우, 마찬가지 방식으로, 제어기는 소정의 신호 크기 범위에서 비교적 큰 단위로 가변 감쇄기(들)의 신호 크기 변경(신호 감쇄)를 제어하면서, 전력 결합기의 출력(T1 '(t)/T2 '(t))에 대한 전력을 측정해 최소전력일 때의 가변 감쇄기들의 신호 감쇄값을 저장한다.
다음에, 제어기는 상기 위상값으로부터 상하 소정의 범위(예, 30도)에서 비교적 작은 단위(예, 2도 단위)로 증가 또는 감소시키면서 위상 변경량을 선택해 위상변화기(들)의 위상 변경을 제어하면서(S20), 각 위상 변경 시마다 전력 결합기에 입력되는 두 경로의 신호에 대한 간섭 신호의 크기를 측정한다(S50). 간섭 신호가 임계값 보다 크다면, 다음 위상 변경량을 선택해, 위와 같은 위상변화기의 위상 변경 제어, 간섭 신호의 크기 측정, 임계값과의 비교 과정을 반복하도록 제어하여 최종 위상 변경량을 설정한다(S60, S70). 가변 감쇄기(들)이 적용된 경우, 마찬가지 방식으로, 제어기는 상기 신호 감쇄값으로부터 상하 소정의 범위에서 비교적 작은 단위로 증가 또는 감소시키면서 신호 감쇄값을 선택해 가변 감쇄기(들)의 신호 크기 변경(신호 감쇄)를 제어하면서, 간섭 신호의 크기를 측정하고, 간섭 신호가 임계값 보다 작을 때까지 반복하여 최종 신호 감쇄값을 설정할 수 있다.
측정결과에 따라 도 7의 구조를 갖는 아날로그 방식의 간섭제거 모듈(500)을 사용해 30~40dB의 간섭 제거값을 얻을 수 있으나 이는 고차변복조를 위해서는 다소 부족한 수준이다. 따라서, 이를 해결하기 위해 도 11에 보이는 바와 같이 디지털 신호처리를 통해 남아있는 간섭신호를 추가적으로 제거하는 간섭제거 알고리즘을 사용하였다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭제거 알고리즘을 이용한 간섭제거 모듈(700)의 구성도이다. 도 11은 도 7의 구조에서 전력 결합기들(561, 562)의 뒤에 간섭제거부(710)를 추가한 구조이다. 간섭제거부(710)는 도 4/도 5/도 9의 구조에서도 전력 결합기들 뒤에 추가될 수 있다.
간섭제거부(710)는 전력 결합기들(561, 562)의 출력(T1 '(t), T2 '(t))에 대하여 디지털방식의 간섭제거 알고리즘을 수행하여 간섭신호를 추가적으로 제거한 복원 신호(T1 ''(t), T2 ''(t))를 출력한다. 간섭제거부(710)는 디지털 회로로 구현하여 디지털 방식으로 간섭제거가 이루어지도록 할 수 있다.
도 4/도 5/도 7/도 9의 아날로그방식의 간섭제거 모듈을 통해, 어느 정도 SIR(signal-to-interference ratio)이 제거되지만, 간섭제거부(710)는 전력 결합기들(561, 562)의 출력(T1 '(t), T2 '(t))에 대하여 추가적으로 간섭을 제거한다.
예를 들어, 채널1의 T1 '(t)는 본래의 전송 신호 T1(t)에 대해 간섭제거 모듈을 통해 20dB의 SIR을 가지는 신호라고 가정하면, 이를 바탕으로 채널2의 T2 '(t)신호에는 본래의 전송 신호 T2(t) 신호보다 20dB 작게 만드는 T1(t) 간섭신호가 존재한다고 볼 수 있다. 이러한 T2 '(t) 신호에 존재하는 T1(t) 간섭신호는 채널1의 T1 '(t)신호와 유사하므로, 간섭제거부(710)는 채널2의 T2 '(t) 신호에서 채널1의 T1 '(t)신호를 이용해 디지털방식으로 T1(t) 간섭신호를 추출하고 제거하여 T2 ''(t)를 생성할 수 있다. 이와 같이 T1(t) 간섭신호가 제거된 T2 ''(t)는 T2 '(t) 신호 보다 더 높은 SIR을 가지는 신호가 된다.
마찬가지로 간섭제거부(710)는 채널1의 T1 '(t) 신호에서 채널2의 T2 '(t)신호를 이용해 디지털방식으로 T2(t) 간섭신호를 추출하고 제거하여 T1 ''(t)를 생성할 수 있다. 이와 같이 T2(t) 간섭신호가 제거된 T1 ''(t)는 T1 '(t) 신호 보다 더 높은 SIR을 가지는 신호가 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 2x2 다중입력 다중출력 시스템(100)에서는, 수신기 간섭제거 모듈의 가변감쇄기(들)와 위상변화기(들)을 아날로그적으로 자동 제어함으로, 각 경로의 신호 대 간섭의 비를 최대화시킬 수 있고, 설치환경 및 수신기의 성능 변화에 따라서 최적의 수신 성능 유지와 주파수 효율 증대로, 항상 최적의 성능을 가지는 다중입력 다중출력 시스템을 제공할 수 있다. 또한, 아날로그적인 간섭제거와 디지털적인 간섭제거 방식을 동시에 사용해 좀 더 향상된 성능을 제공할 수 있다. 그리고, 기존 단일 링크의 전송시스템에서 수신기의 일부에 본원 제안된 간섭제거 모듈을 삽입하여 간단히 동작시킬 수 있으므로 기존 시스템과의 호환성을 높일 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
송신 안테나(101, 102)
수신 안테나(103, 104)
간섭제거모듈(200, 300, 400, 500, 600, 700)
고정감쇄기(321, 322)
전력분배기(311, 312, 411, 412, 511, 512, 621, 622)
가변감쇄기(421, 422, 521, 522, 541, 542, 611, 612)
위상변화기(331, 332, 431, 432, 531, 532, 551, 552, 631, 632, 641, 642)
전력결합기(341, 342, 441, 442, 561, 562, 651, 652)
간섭제거부(710)

Claims (19)

  1. 가시경로 상에서 송신기와 수신기간의 점대점 통신을 위한 다중입력 다중출력 시스템에서 수신기의 간접제거 모듈에 있어서,
    2개의 수신 안테나를 통해 수신된 제1 수신신호와 제2 수신신호 중 상기 제1 수신신호를 처리하기 위한 직접 경로 상의 감쇄기;
    상기 2개의 수신 안테나를 통해 수신된 상기 제1 수신신호와 상기 제2 수신신호 중 상기 제2 수신신호를 처리하기 위한 교차 경로 상의 위상변화기;
    상기 감쇄기 출력과 상기 위상변화기 출력을 합성하여 상기 송신기에서 전송된 전송신호에 대한 복원 신호를 생성하는 결합기; 및
    전반적인 제어를 수행하는 제어기를 포함하고,
    상기 제어기의 제어에 따라 상기 직접 경로와 상기 교차 경로 상의 간섭 신호를 제거하여 상기 결합기에서 간섭 신호가 제거된 상기 복원 신호를 생성하기 위한 것을 특징으로 하는 간접제거 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 간접제거 모듈은 아날로그 회로로 구현하여 아날로그 방식으로 간섭 신호의 제거를 수행하는 것을 특징으로 하는 간접제거 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 간접제거 모듈은
    RF(Radio Frequency)부와 IF(Intermediate Frequency)부 사이, 또는 상기 2개의 수신 안테나와 상기 RF부 사이에 결합되는 것을 특징으로 하는 간접제거 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 위상변화기는 상기 제어기의 제어에 따라 상기 교차 경로 상에서 상기 제2 수신신호의 위상을 조절하고,
    상기 감쇄기는 고정감쇄기로서 상기 직접 경로 상에서 상기 위상변화기의 삽입 손실을 보상하는 것을 특징으로 하는 간접제거 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 위상변화기는 상기 제어기의 제어에 따라 상기 교차 경로 상에서 상기 제2 수신신호의 위상을 조절하고,
    상기 감쇄기는 가변감쇄기로서 상기 제어기의 제어에 따라 상기 직접 경로 상에서 상기 제1 수신신호의 크기의 감쇄를 조절하고 상기 위상변화기의 삽입 손실을 보상하는 것을 특징으로 하는 간접제거 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    제1 가변감쇄기인 상기 감쇄기 및 제1 위상변화기인 상기 위상변화기 이외에, 제2 가변감쇄기 및 제2 위상변화기를 더 포함하고,
    상기 2개의 수신 안테나 중 제1안테나에 연결된 제1분배기와 상기 결합기 사이에서 상기 제1분배기로부터 출력된 상기 제1 수신신호를 처리하기 위하여, 상기 직접 경로 상에서 순차 결합된 상기 제1 가변감쇄기와 상기 제1위상변화기; 및
    상기 2개의 수신 안테나 중 제2안테나에 연결된 제2분배기와 상기 결합기 사이에서 상기 제2분배기로부터 출력된 상기 제2 수신신호를 처리하기 위하여, 상기 교차 경로 상에서 순차 결합된 상기 제2 가변감쇄기와 상기 제2위상변화기
    를 갖는 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 간접제거 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    제1 가변감쇄기인 상기 감쇄기 및 제1 위상변화기인 상기 위상변화기 이외에, 제2 가변감쇄기 및 제2 위상변화기를 더 포함하고,
    상기 2개의 수신 안테나 중 제1안테나에 연결된 상기 제1 가변감쇄기;
    상기 제1 가변감쇄기의 출력에 연결된 제1분배기와 상기 결합기 사이에서 상기 제1분배기로부터 출력된 상기 제1 수신신호를 처리하는 상기 직접 경로 상의 상기 제1위상변화기; 및
    상기 2개의 수신 안테나 중 제2안테나에 연결된 상기 제2 가변감쇄기;
    상기 제2 가변감쇄기의 출력에 연결된 제2분배기와 상기 결합기 사이에서 상기 제2분배기로부터 출력된 상기 제2 수신신호를 처리하는 상기 교차 경로 상의 상기 제2위상변화기
    를 갖는 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 간접제거 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 위상변화기에 대하여 큰 단위로 위상 변경을 제어하여 상기 결합기의 출력이 최소전력일 때, 상기 위상변화기에 대하여 작은 단위로 위상 변경을 제어하여 상기 간섭 신호가 임계값 보다 작을 때의 상기 복원 신호가 생성되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 간접제거 모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는,
    가변감쇄기인 상기 감쇄기에 대하여 큰 단위로 신호 크기 변경을 제어하여 상기 결합기의 출력이 최소전력일 때, 상기 감쇄기에 대하여 작은 단위로 신호 크기 변경을 제어하여 상기 간섭 신호가 임계값 보다 작을 때의 상기 복원 신호가 생성되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 간접제거 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 수신신호를 처리하기 위한 제2직접 경로 상의 제2감쇄기;
    상기 제1 수신신호를 처리하기 위한 제2교차 경로 상의 제2위상변화기;
    상기 제2감쇄기 출력과 상기 제2위상변화기 출력을 합성하여 상기 송신기에서 전송된 제2 전송신호에 대한 제2복원 신호를 생성하는 제2결합기; 및
    상기 복원 신호와 상기 제2 복원신호에 대하여 디지털방식의 간섭제거를 더 수행하는 간섭제거부를 더 포함하고,
    상기 간섭제거부는,
    상기 제2복원 신호에서 상기 복원신호를 이용해 상기 송신기에서 전송된 상기 전송신호의 간섭신호를 추출하고 제거하며, 상기 복원 신호에서 상기 제2 복원신호를 이용해 상기 송신기에서 전송된 상기 제2 전송신호의 간섭신호를 추출하고 제거하여, SIR(signal-to-interference ratio)을 개선한 신호들을 출력하는 것을 특징으로 하는 간접제거 모듈.
  11. 가시경로 상에서 송신기와 수신기간의 점대점 통신을 위한 다중입력 다중출력 시스템에서 수신기의 간접제거 방법에 있어서,
    직접 경로 상의 감쇄기에서, 2개의 수신 안테나를 통해 수신된 제1 수신신호와 제2 수신신호 중 상기 제1 수신신호를 처리하는 단계;
    교차 경로 상의 위상변화기에서, 상기 2개의 수신 안테나를 통해 수신된 상기 제1 수신신호와 상기 제2 수신신호 중 상기 제2 수신신호를 처리하는 단계; 및
    결합기를 이용해, 상기 감쇄기 출력과 상기 위상변화기 출력을 합성하여 상기 송신기에서 전송된 전송신호에 대한 복원 신호를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 간접제거 방법은 상기 직접 경로와 상기 교차 경로 상의 간섭 신호를 제거하여 상기 결합기를 통해 간섭 신호가 제거된 상기 복원 신호를 생성하기 위한 것을 특징으로 하는 간접제거 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 간접제거 방법은 RF(Radio Frequency)부와 IF(Intermediate Frequency)부 사이, 또는 상기 2개의 수신 안테나와 상기 RF부 사이에서 수행되는 것을 특징으로 하는 간접제거 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 위상변화기는 제어기의 제어에 따라 상기 교차 경로 상에서 상기 제2 수신신호의 위상을 조절하고, 상기 감쇄기는 고정감쇄기로서 상기 직접 경로 상에서 상기 위상변화기의 삽입 손실을 보상하는 것을 특징으로 하는 간접제거 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 위상변화기는 제어기의 제어에 따라 상기 교차 경로 상에서 상기 제2 수신신호의 위상을 조절하고, 상기 감쇄기는 가변감쇄기로서 상기 제어기의 제어에 따라 상기 직접 경로 상에서 상기 제1 수신신호의 크기의 감쇄를 조절하고 상기 위상변화기의 삽입 손실을 보상하는 것을 특징으로 하는 간접제거 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    제1 가변감쇄기인 상기 감쇄기 및 제1 위상변화기인 상기 위상변화기 이외에, 제2 가변감쇄기 및 제2 위상변화기를 더 이용하고,
    상기 직접 경로 상에서 순차 결합된 상기 제1 가변감쇄기와 상기 제1위상변화기를 이용하여, 상기 2개의 수신 안테나 중 제1안테나에 연결된 제1분배기와 상기 결합기 사이에서 상기 제1분배기로부터 출력된 상기 제1 수신신호를 처리하는 단계; 및
    상기 교차 경로 상에서 순차 결합된 상기 제2 가변감쇄기와 상기 제2위상변화기를 이용하여, 상기 2개의 수신 안테나 중 제2안테나에 연결된 제2분배기와 상기 결합기 사이에서 상기 제2분배기로부터 출력된 상기 제2 수신신호를 처리하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 간접제거 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    제1 가변감쇄기인 상기 감쇄기 및 제1 위상변화기인 상기 위상변화기 이외에, 제2 가변감쇄기 및 제2 위상변화기를 더 이용하고,
    상기 직접 경로 상의 상기 제1위상변화기를 이용하여, 상기 2개의 수신 안테나 중 제1안테나에 연결된 상기 제1 가변감쇄기의 출력에 연결된 제1분배기와 상기 결합기 사이에서, 상기 제1분배기로부터 출력된 상기 제1 수신신호를 처리하는 단계; 및
    상기 교차 경로 상의 상기 제2위상변화기를 이용하여, 상기 2개의 수신 안테나 중 제2안테나에 연결된 상기 제2 가변감쇄기의 출력에 연결된 제2분배기와 상기 결합기 사이에서, 상기 제2분배기로부터 출력된 상기 제2 수신신호를 처리하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 간접제거 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    제어기에서, 상기 위상변화기에 대하여 큰 단위로 위상 변경을 제어하여 상기 결합기의 출력이 최소전력일 때, 상기 위상변화기에 대하여 작은 단위로 위상 변경을 제어하여 상기 간섭 신호가 임계값 보다 작을 때의 상기 복원 신호가 생성되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 간접제거 방법.
  18. 제11항에 있어서,
    제어기에서, 가변감쇄기인 상기 감쇄기에 대하여 큰 단위로 신호 크기 변경을 제어하여 상기 결합기의 출력이 최소전력일 때, 상기 감쇄기에 대하여 작은 단위로 신호 크기 변경을 제어하여 상기 간섭 신호가 임계값 보다 작을 때의 상기 복원 신호가 생성되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 간접제거 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 제2 수신신호를 처리하기 위한 제2직접 경로 상의 제2감쇄기; 상기 제1 수신신호를 처리하기 위한 제2교차 경로 상의 제2위상변화기; 상기 제2감쇄기 출력과 상기 제2위상변화기 출력을 합성하여 상기 송신기에서 전송된 제2 전송신호에 대한 제2복원 신호를 생성하는 제2결합기; 및 상기 복원 신호와 상기 제2 복원신호에 대하여 디지털방식의 간섭제거를 더 수행하는 간섭제거부를 더 이용하고,
    상기 간섭제거부에서, 상기 제2복원 신호에서 상기 복원신호를 이용해 상기 송신기에서 전송된 상기 전송신호의 간섭신호를 추출하고 제거하며, 상기 복원 신호에서 상기 제2 복원신호를 이용해 상기 송신기에서 전송된 상기 제2 전송신호의 간섭신호를 추출하고 제거하여, SIR(signal-to-interference ratio)을 개선한 신호들을 출력하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 간접제거 방법.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102331100B1 (ko) 2017-12-11 2021-11-26 한국전자통신연구원 반복 추정에 기반한 자기간섭신호 추정 방법 및 이를 위한 장치
US10129820B1 (en) * 2017-12-21 2018-11-13 Motorola Solutions, Inc. Device and method for radio-frequency site evaluation
KR20200071491A (ko) 2018-12-11 2020-06-19 삼성전자주식회사 안테나를 통해 수신된 신호의 적어도 일부를 감쇄하기 위한 전자 장치 및 통신 신호 제어 방법
US11239985B2 (en) * 2019-04-16 2022-02-01 Cisco Technology, Inc. Echo cancellation in multiple port full duplex (FDX) nodes and amplifiers
CN115242329A (zh) * 2022-08-04 2022-10-25 北斗星通智联科技有限责任公司 信号干扰检测系统和车辆

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080056599A (ko) * 2006-12-18 2008-06-23 엘지이노텍 주식회사 간섭신호 제거 시스템
KR20110011552A (ko) * 2009-07-27 2011-02-08 주식회사 에이스테크놀로지 송수신모듈을 내장한 기지국 안테나장치

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10102616A1 (de) 2000-02-17 2001-08-23 Heinz Lindenmeier Antennendiversityanlage mit phasengeregelter Summation von Antennensignalen
FR2814014B1 (fr) * 2000-09-14 2002-10-11 Mitsubishi Electric Inf Tech Methode de detection multi-utilisateur
GB2384660B (en) * 2002-01-25 2004-11-17 Toshiba Res Europ Ltd Reciever processing systems
US6996197B2 (en) * 2003-09-17 2006-02-07 Motorola, Inc. Method and apparatus for reducing interference within a communication system
DE102006039357B4 (de) 2005-09-12 2018-06-28 Heinz Lindenmeier Antennendiversityanlage zum Funkempfang für Fahrzeuge
US20090088116A1 (en) 2007-09-28 2009-04-02 Electronics And Telecommunications Research Institute Method and apparatus of successive interference cancellation for wireless communication system
US9077407B2 (en) 2012-05-15 2015-07-07 Broadcom Corporation Geometrical closed loop line of sight (LOS) multiple-input-multiple-output (MIMO)
US9444502B2 (en) * 2012-05-21 2016-09-13 L-3 Communications Corporation Interference cancellation system for cancelling interference in the optical domain
US20140376464A1 (en) 2013-06-21 2014-12-25 Electronics & Telecommunications Research Institute Method for communication using large-scale antenna in multi-cell environment

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080056599A (ko) * 2006-12-18 2008-06-23 엘지이노텍 주식회사 간섭신호 제거 시스템
KR20110011552A (ko) * 2009-07-27 2011-02-08 주식회사 에이스테크놀로지 송수신모듈을 내장한 기지국 안테나장치

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