KR100379380B1 - 통신 시스템에서 간섭신호 제거 방법 - Google Patents
통신 시스템에서 간섭신호 제거 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 무선 링크를 통해 수신되는 음성호와 데이터호에 대해 각각 다른 간섭신호 제거 방법을 사용함으로써 전반적인 통신 품질을 향상시킬 수 있는 통신 시스템에서 간섭신호 제거 방법을 제공하기 위한 것이다. 이와 같은 통신 시스템에서 간섭신호 제거 방법은 수신신호중 검출하고자 하는 제 1 사용자 신호보다 더 큰 신호대잡음비를 갖는 제 2 사용자 신호가 있는가를 검색하는 제 1 단계, 상기 제 1 사용자 신호보다 더 큰 신호대잡음비를 갖는 제 2 사용자 신호가 있을 경우 상기 제 2 사용자 신호가 음성호인가를 판단하는 제 2 단계, 상기 제 2 사용자 신호가 음성호이면 상기 제 2 사용자 신호를 디코딩하는 제 3 단계, 상기 디코딩된 제 2 사용자 신호의 크기를 추정하는 제 4 단계, 상기 추정된 제 2 사용자 신호의 음성 신호를 재생하는 제 5 단계, 상기 재생된 제 2 사용자 음성 신호로 상기 수신신호중 상기 제 2 사용자 신호를 제거하는 제 6 단계로 이루어진다.
Description
본 발명은 통신 시스템에서 간섭신호 제거 방법에 관한 것으로 특히 음성호와 데이터호에 따라 각각 다른 간섭신호 제거 방법을 사용하여 전체적인 통신 품질을 향상하기에 적당하도록 한 통신 시스템에서 간섭신호 방법을 제공하기 위한 것이다.
일반적으로 직접 시퀀스(Direct Sequence) 통신 시스템에서 음성호와 데이터호에 따른 간섭신호 제거 방법으로는 연속적 간섭 제거(SIC : Successive Interference Cancellation) 방법이 있다.
여기서, 음성호와 데이터호는 각각 다른 특성이 있는데 음성호는 정확성 보다는 신호 처리의 지연없는 빠른 출력을 요구하고, 데이터호는 신호처리의 지연보다는 정확한 데이터의 출력을 요구한다.
즉 데이터호는 비트 에러율(BIR : Bit Error Rate)이 음성호에 비해 낮아야 하는데, 그와 같은 이유는 일반적으로 음성은 약간 부정확하더라도 앞뒤의 문맥관계 등을 유추하여 대화가 가능하지만, 컴퓨터와 연결하여 인터넷이나 PC통신을 이용한 다양한 정보를 주고받는 데이터호는 데이터의 수신이 빠른 것보다 정확성을 더 중요시하기 때문이다.
이와 같은 연속적 간섭 제거(SIC) 방법은 수신되는 호가 음성호이거나 데이터호이거나에 관계없이 동일한 연속적 간섭 제거 방법을 이용하여 수신신호중의 간섭신호를 제거하였다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 직접 시퀀스 통신 시스템에서 음성호와데이터호에 따른 연속적 간섭 제거 장치 및 간섭신호 제거 방법을 설명하기로 한다.
도 1은 종래 기지국에서의 역방향 링크를 통해 수신되는 신호중 간섭신호를 제거하기 위한 연속적 간섭 제거 장치를 나타낸 블록 구성도이다.
종래 기지국에서의 역방향 링크를 통해 수신되는 신호중 간섭신호를 제거하기 위한 연속적 간섭 제거 장치는 도 1에 나타낸 바와 같이, 안테나, 고주파단(RF), 중간주파단(IF) 및 기저대역단(Baseband)을 통해 이동국에서부터 발생한 발신호를 역방향 링크를 통해 수신한 전체 수신신호에는 기지국의 복조단(8)에서 복조하고자 하는 사용자 신호와 제거되어야 하는 다수의 사용자 신호(비사용자 신호라 함)가 수신된다.
여기서, 복조단(8)에 수신되는 사용자 신호를 포함한 비사용자 신호에 대해 복조부는 가장 강한 신호의 세기로 입력되는 신호가 사용자 신호라면 문제가 되지 않지만 불필요한 비사용자의 신호가 사용자의 신호보다 강한 신호(신호대잡음비가 강한 신호)의 세기로 입력된다면 비사용자의 신호는 간섭신호로 보고 제거하여야만 한다.
그와 같은 간섭신호를 제거하기 위한 종래 복조단(8)은 수신신호에 대한 매치드 필터링(matchde filtering)을 실시하는 매치드 필터부(1)와, 상기 매치드 필터링된 수신 신호의 값을 +와 -의 디지털 값(+1 또는 -1)로 결정해주는 디시젼(decision)부(2)와, 디시젼된 수신 신호에서 이동국에서 인터리빙(interleaving)된 신호를 제거하기 위한 디인터리빙(deinterleaving)을 실시하는 디인터리버부(3)와, 채널상에서 발생되는 잡음에 의한 오류를 검출하기 위한 컨벌루션 디코더(convolution decoder)(4)와, 비사용자신호(간섭신호)가 검출될 경우 비사용자 신호를 제거하기 위해 컨벌루션 디코딩된 신호를 엔코딩(encoding)하는 컨벌루션 엔코더(5)와, 컨벌루션 엔코딩된 간섭신호에 최초에 수신신호에 인터리브된 주파수를 인터리빙시키는 인터리버부(6)와, 상기 인터리빙된 신호를 변조하는 변조부(7)와, 전체 수신신호중에서 비사용자 신호와 상기 변조된 신호를 합산하여 제거하는 합산부로 구성된다. 이때, 컨벌루션 엔코더(5), 인터리버부(6) 및 변조부(7)는 변조단(9)이다.
이때, 수신되는 간섭신호가 데이터호인 경우에는 매치드 필터부(1), 디시젼부(2) 뿐만 아니라 디인터리버부(3), 컨벌루션 디코더 및 엔코더부(4,5) 그리고 인터리버부(6)를 거친후 변조부(7)에서 변조된후 합산부에서 합산되는 경우 우수한 비트에러율 특성을 얻을 수 있다.
도 2는 도 1에 나타낸 바와 같은 연속적 간섭 제거 장치를 이용한 간섭신호 제거 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
종래 기술에 따른 간섭 제거 장치를 이용한 간섭신호 제거 방법은 도 2에 나타낸 바와 같이, 기지국의 간섭 제거 장치에서 제거되지 않은 사용자 신호 중에서 가장 강한 신호의 세기를 갖는 비사용자 신호를 찾으면(S1), 비사용자 신호를 디코딩한다(S2). 즉, 제거시키기 전에 제거되어야 할 신호를 생성한다.
그다음, 디코딩된 신호를 디인터리빙한다(S3).
이어서, 디인터리빙된 비사용자 신호를 컨벌루션 디코딩한다(S4).
그다음, 컨벌루션 디코딩된 비사용자 신호를 컨벌루션 엔코딩한다(S5).
계속해서, 컨벌루션 엔코딩된 비사용자 신호를 인터리빙한다(S6).
그다음 인터리빙된 비사용자 신호(디코딩된 신호)의 크기를 매치드 필터에서의 출력 크기를 이용하여 추정한다(S7).
추정된 신호의 크기와 칩 시퀀스(chip sequence)를 이용하여 가장 강한 신호를 갖는 비사용자의 신호를 재생한다(S8).
그리고 전체 수신신호로부터 가장 강한 신호를 제거한다(S9).
마지막으로 모든 비사용자의 신호(단, 사용자 신호의 세기보다 가 디코딩될 때까지 또는 제거될 신호의 개수가 제한되어 있다면 제한된 수만큼, S1내지 S9의 과정을 반복한다.
이때, 비사용자의 신호대잡음비가 사용자의 신호대잡음비보다 작다면 상기한 바와 같은 간섭신호 제거과정을 반복할 필요는 없다.
이와 같은 기존 연속적인 간섭 제거 장치를 이용한 간섭 제거 방법에 있어서는 수신되는 신호의 특성을 고려하지 않음으로써 호의 특성에 따른 성능 결함을 초래하였다. 즉, 가장 강한 신호의 세기를 갖는 비사용자를 찾아내어 디코드할 때 매치드 필터후의 신호는 음성호와 데이터호로 구분할 수 있는데 음성호는 간섭신호의 제거가 지연되는 경우에 사용자가 불편함을 느끼고, 데이터호는 부정확할 경우에 사용자가 불편함을 느끼는 특성을 고려하지 않음으로써 수신되는 호가 음성호이거나 데이터호 이거나에 관계없이 비사용자 신호가 수신되면, 음성호가 컨벌루션 디코더까지 거치게 됨으로써 음성호에 대한 딜레이가 발생함으로써 전반적인 통신품질이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 역방향 링크로 수신되는 신호중 음성호에 대한 간섭신호의 제거를 빠르게 함으로써 사용자의 음성호에 대한 처리 지연을 방지할 수 있는 통신 시스템에서 간섭신호 제거 방법을 제공하기 위한 것이다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 따르면, 수신신호중 검출하고자 하는 제 1 사용자 신호보다 더 큰 신호대잡음비를 갖는 제 2 사용자 신호가 있는가를 검색하는 제 1 단계, 상기 제 1 사용자 신호보다 더 큰 신호대잡음비를 갖는 제 2 사용자 신호가 있을 경우 상기 제 2 사용자 신호가 음성호인가를 판단하는 제 2 단계, 상기 제 2 사용자 신호가 음성호이면 상기 제 2 사용자 신호를 디코딩하는 제 3 단계, 상기 디코딩된 제 2 사용자 신호의 크기를 추정하는 제 4 단계, 상기 추정된 제 2 사용자 신호의 음성 신호를 재생하는 제 5 단계, 상기 재생된 제 2 사용자 음성 신호로 상기 수신신호중 상기 제 2 사용자 신호를 제거하는 제 6 단계로 이루어진다.
이상과 같은 본 발명에 따르면, 간섭 제거기로 수신되는 간섭신호중 수신되어야 할 음성호보다 더 큰 신호 세기를 갖는 간섭신호를 빠르게 제거할 수 있어 전반적인 통신 품질을 향상시키는 장점이 있다.
도 1은 종래 기지국에서의 역방향 링크를 통해 수신되는 신호중 간섭신호를 제거하기 위한 연속적 간섭 제거 장치를 나타낸 블록 구성도
도 2는 도 1에 나타낸 바와 같은 연속적 간섭 제거기를 이용한 간섭신호 제거 방법을 설명하기 위한 플로우차트
도 3은 본 발명에 따른 기지국에서의 역방향 링크를 통해 수신되는 신호중 간섭신호를 제거하기 위한 연속적 간섭 제거 장치를 나타낸 블록 구성도
도 4는 도 3에 나타낸 바와 같은 연속적 간섭 제거기를 이용한 간섭신호 제거 방법을 설명하기 위한 플로우차트
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
11 : 매치드 필터부 12 : 디시젼부
13 : 디인터리버부 14 : 컨벌루션 디코더
15 : 컨벌루션 인코더 16 : 인터리버부
17 : 변조부 18 : 스위칭부
이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 작용을 첨부된 도면을참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 기지국에서의 역방향 링크를 통해 수신되는 신호중 간섭신호를 제거하기 위한 연속적 간섭 제거(SIC) 장치를 나타낸 블록 구성도이다.
본 발명에 따른 기지국에서의 역방향 링크를 통해 수신되는 신호중 간섭신호를 제거하기 위한 연속적 간섭 제거 제거(SIC) 장치는 도 3에 나타낸 바와 같이, 안테나, 고주파단(RF), 중간주파단(IF) 및 기저대역단(Baseband)을 통해 이동국에서 발생한 발신호를 역방향 링크를 통해 수신한 전체 수신신호에는 기지국의 복조단(19)에서 복조하고자 하는 사용자 신호와 제거해야 하는 다수의 비사용자 신호가 수신된다.
여기서, 복조단(19)에 수신되는 사용자 신호를 포함한 비사용자 신호에 대해 복조부는 가장 강한 신호의 세기로 입력되는 신호가 사용자 신호라면 별 문제가 되지 않지만 불필요한 비사용자의 신호가 가장 강한 신호(신호대잡음비가 강한 신호)의 세기로 입력된다면 입력되는 비사용자의 신호는 간섭신호로 보고 제거하여야 한다.
그와 같은 간섭신호를 제거하기 위한 본 발명에 따른 복조단(19)은 수신신호에 대한 매치드 필터링을 실시하는 매치드 필터부(11)와, 매치드 필터링된 신호의 값을 +와 -의 디지털 값(+1 또는 -1)로 결정해주는 디시젼부(decision)(12)와, 디시젼된 수신 신호중 인터리빙된 데이터를 제거하기 위한 디인터리빙하는 디인터리버부(13)와, 채널상에서 발생되는 잡음에 의한 오류를 검출하기 위한 컨벌루션 디코더(14)와, 비사용자신호(간섭신호)가 검출될 경우 비사용자 신호를 제거하기 위해 컨벌루션 디코딩된 신호를 엔코딩하는 컨벌루션 엔코더(15)와, 컨벌루션 엔코딩된 간섭신호에 최초에 수신신호에 인터리브된 주파수를 인터리빙시키는 인터리버부(16)와, 상기 인터리빙된 신호를 변조하는 변조부(17)와, 전체 수신신호중에서 비사용자 신호와 상기 변조된 신호를 합산하여 제거하는 합산부로와 상기 매치드 필터링된 신호가 음성호인 경우 이를 수신하여 변조부(17)로 전송하는 스위칭부(18)로 구성된다. 이때, 컨벌루션 엔코더(15), 인터리버부(16) 및 변조부(17)는 변조단(20)이다.
여기서 수신되는 간섭신호가 데이터호인 경우에는 매치드 필터부(11), 디시젼부(12), 디인터리버부(13), 컨벌루션 디코더(14), 컨벌루션 엔코더(15), 인터리버부(16)를 거친후 변조부(17)에서 변조되어야 최초에 매치드 필터부(11)에 수신 될 때의 신호의 세기와 동일한 세기를 갖는 우수한 재생 특성을 얻을 수 있다.
도 4는 도 3에 나타낸 바와 같은 연속적 간섭 제거 장치를 이용한 간섭신호 제거 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
본 발명에 따른 간섭 제거 장치를 이용한 간섭신호 제거 방법은 도 4에 나타낸 바와 같이, 기지국의 간섭 제거 장치에서 제거되지 않은 사용자중에서 가장 강한 간섭신호 세기를 갖는 비사용자 신호를 찾으면(S11), 비사용자 신호를 디코딩한다(S12). 즉, 제거시키기 전에 제거되어야 할 간섭신호를 생성한다.
이어서, 제거되어야 할 비사용자의 신호가 음성호인가를 판단한다(S13).
판단결과(S13) 음성호이면 음성호의 크기를 매치드 필터부에서의 출력시의 크기를 이용하여 추정한다(S18).
계속해서 추정된 신호의 크기와 칩 시퀀스를 이용하여 가장 강한 신호를 갖는 비사용자의 신호를 재생하고(S19), 그리고 전체 수신신호로부터 가장 강한 신호를 제거한다.(S20) 그다음 모든 비사용자의 신호중 사용자의 신호보다 더 큰 세기를 갖는 모든 비사용자의 신호가 디코딩될 때까지 또는 제거될 신호의 개수가 제한되어 있다면 제한된 수만큼, S11내지 S21의 과정을 반복한다.
그러나, 판단결과(S13) 음성호가 아니면, 즉 데이터호이면 디코딩된 신호를 디인터리빙 한다(S14).
이어서, 디인터리빙된 비사용자 신호를 컨벌루션 디코딩한다(S15).
그다음, 컨벌루션 디코딩된 비사용자 신호를 컨벌루션 엔코딩한다(S16).
계속해서, 컨벌루션 엔코딩된 비사용자 신호를 인터리빙한다(S17).
그다음 인터리빙된 비사용자 신호(디코딩된 신호)의 크기를 매치드 필터부에서의 출력을 이용하여 추정한다(S18).
추정된 신호의 크기와 칩 시퀀스를 이용하여 가장 강한 신호를 갖는 비사용자 신호를 재생한다(S19).
그리고 전체 수신신호로부터 가장 강한 신호를 제거한다(S20).
그다음 모든 비사용자의 신호중 사용자의 신호보다 더 큰 세기를 갖는 모든 비사용자의 신호가 디코딩될 때까지 또는 제거될 신호의 개수가 제한되어 있다면 제한된 수만큼, S11내지 S21의 과정을 반복한다.
이상의 설명에서와 같은 본 발명 통신 시스템에서 음성호와 데이터호에 따른연속적인 간섭신호 제거 방법에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 수신되는 신호중 음성호와 데이터호의 특성에 따른 연속적 간섭 제거 방법을 적용함으로써 신속한 처리를 요구하는 음성호에 대한 간섭신호를 신속하게 제거할 수 있으므로 전반적인 통화품질이 우수해지므로 사용자의 만족도를 높일 수 있다.
둘째, 음성호와 데이터호를 동일한 채널 엘리먼트로 구성하지 않고 서로 다른 채널 엘리먼트에서 구현할 경우 제거되어야할 신호를 재생하기 위해 요구되는 추가적인 하드웨어의 구성을 줄일 수 있는 효과가 있다.
Claims (2)
- 수신신호중 검출하고자 하는 제 1 사용자 신호보다 더 큰 신호대잡음비를 갖는 제 2 사용자 신호가 있는가를 검색하는 제 1 단계;상기 제 1 사용자 신호보다 더 큰 신호대잡음비를 갖는 제 2 사용자 신호가 있을 경우 상기 제 2 사용자 신호가 음성호인가를 판단하는 제 2 단계;상기 제 2 사용자 신호가 음성호이면 상기 제 2 사용자 신호를 디코딩하는 제 3 단계;상기 디코딩된 제 2 사용자 신호의 크기를 추정하는 제 4 단계;상기 추정된 제 2 사용자 신호의 음성 신호를 재생하는 제 5 단계;상기 재생된 제 2 사용자 음성 신호로 상기 수신신호중 상기 제 2 사용자 신호를 제거하는 제 6 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 통신 시스템에서 간섭신호 제거 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 단계에서 상기 제 2 사용자 신호가 음성호가 아니면 상기 제 2 단계와 상기 제 3 단계 사이에 상기 제 2 사용자 신호에 대한 디인터리빙과, 컨볼루션 디코딩과, 컨볼루션 엔코딩과, 인터리빙이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 통신 시스템에서 간섭신호 제거 방법.
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Payment date: 20130219 Year of fee payment: 11 |
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| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140218 Year of fee payment: 12 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |