KR100719607B1 - Polarization interference rejecting method and thereof system of two orthogonal polarizations in the same frequency channel for mobile communication system - Google Patents

Polarization interference rejecting method and thereof system of two orthogonal polarizations in the same frequency channel for mobile communication system Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동용 무선통신시스템에서 동일주파수 채널에 적용되는 이중편파의 편파간섭제거방법 및 그 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 채널을 통해 송신하는 신호를 동일주파수 채널에 적용되는 독립적인 두 개의 이중편파로 구성하여 전송하고, 신호의 전송과정에서 상호심볼간섭과 복극에 의해 발생된 편파간섭에 해당하는 전달특성을 구한 후 그에 대한 역함수를 적용하여 간섭을 보상함으로써 간섭 전의 원신호인 데이터를 복원할 수 있는 편파간섭상쇄기가 복조부에 구비된 이동용 무선통신시스템에서 동일주파수채널에 적용되는 이중편파의 편파간섭제거방법 및 그 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method for canceling polarization interference of a dual polarization applied to the same frequency channel in a mobile wireless communication system, and more particularly, to two independent signals applied to the same frequency channel for a signal transmitted through a wireless channel. It consists of dual polarization and transmits the signal, and transfers the transmission characteristics corresponding to the polarization interference caused by the mutual symbol interference and the double polarization in the signal transmission process, and then applies the inverse function to restore the original signal before the interference. The present invention relates to a polarization interference cancellation method for a dual polarization applied to the same frequency channel in a mobile wireless communication system provided with a demodulator.

이동용 무선통신시스템, 채널전달함수, 편파간섭제거, 역함수, 등화기 Mobile wireless communication system, channel transfer function, polarization interference cancellation, inverse function, equalizer

Description

이동용 무선통신시스템에서 동일주파수 채널에 적용되는 이중편파의 간섭제거방법 및 그 시스템{POLARIZATION INTERFERENCE REJECTING METHOD AND THEREOF SYSTEM OF TWO ORTHOGONAL POLARIZATIONS IN THE SAME FREQUENCY CHANNEL FOR MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}Method of eliminating interference of dual polarization applied to the same frequency channel in mobile wireless communication system and system therefor

도 1은 본 발명에 따라 동일주파수 채널에 동시 적용되는 독립적인 이중편파의 편파배치도,1 is a polarization scheme of independent dual polarizations simultaneously applied to the same frequency channel according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 이동용 무선통신시스템에서의 채널전달 특성을 나타내는 개념도,2 is a conceptual diagram illustrating channel transfer characteristics in a mobile wireless communication system according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 이동용 무선통신시스템에서 동일주파수 채널에 적용되는 이중편파 간섭제거시스템의 기지국 구성도,3 is a configuration diagram of a base station of a dual polarization interference cancellation system applied to the same frequency channel in a mobile wireless communication system according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 이동용 무선통신시스템에서 동일주파수 채널에 적용되는 이중편파 간섭제거시스템의 단말기 구성도,4 is a block diagram of a terminal of a dual polarization interference cancellation system applied to the same frequency channel in a mobile wireless communication system according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따라 추적모드와 데이터모드를 갖는 TDMA나 CDMA 신호를 수신하여 원신호로 복원하는 편파간섭상쇄부의 구성도,5 is a block diagram of a polarization interference canceller which receives a TDMA or CDMA signal having a tracking mode and a data mode and restores the original signal according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 계수계산기의 구성도,6 is a block diagram of a coefficient calculator according to the present invention;

도 7은 본 발명에 따른 복원발생기의 구성도,7 is a configuration diagram of a restoration generator according to the present invention;

도 8은 본 발명의 제2실시예에 따라 추적모드와 데이터모드를 적용하지 않는 신호에 대한 이중편파 간섭제거시스템의 편파간섭상쇄부 구성도,8 is a configuration diagram of a polarization interference canceller of a dual polarization interference cancellation system for a signal not applying a tracking mode and a data mode according to a second embodiment of the present invention;

도 9는 본 발명의 제2실시예에 의한 편파간섭상쇄부에 적용되는 유한임펄스응답필터(FIR필터)의 구성도.9 is a configuration diagram of a finite impulse response filter (FIR filter) applied to a polarization interference canceling unit according to a second embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 - 수직편파 20 - 수평편파10-vertical polarization 20-horizontal polarization

100 - 스위치 200 - 계수계산기100-switch 200-counter

300 - 복원발생기 400 - 수평편파 복조기300-Restoration Generator 400-Horizontally Polarized Demodulator

410 - 수직편파 복조기 500 - 수평편파 등화기410-Vertically polarized demodulator 500-Horizontally polarized equalizer

510 - 수직편파 등화기 600 - 수평편파 간섭상쇄기510-Vertically polarized equalizer 600-Horizontally polarized interference canceller

610 - 수직편파 간섭상쇄기 700 - 수평편파 결정회로610-Vertically Polarized Interference Canceller 700-Horizontally Polarized Decision Circuit

710 - 수직편파 결정회로 800 - 제어회로710-vertical polarization decision circuit 800-control circuit

본 발명은 이동용 무선통신시스템에서 동일주파수 채널에 적용되는 이중편파의 편파간섭제거방법 및 그 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 채널을 통해 송신하는 신호를 동일주파수 채널에 적용되는 독립적인 두 개의 이중편파로 구성하여 전송하고, 신호의 전송과정에서 상호심볼간섭과 복극에 의해 발생된 편파간섭에 해당하는 전달특성을 구한 후 그에 대한 역함수를 적용하여 간섭을 보상함으로써 간섭 전의 원신호인 데이터를 복원할 수 있는 편파간섭상쇄기가 복조부에 구비된 이동용 무선통신시스템에서 동일주파수채널에 적용되는 이중편파의 편파간섭제거방법 및 그 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method for canceling polarization interference of a dual polarization applied to the same frequency channel in a mobile wireless communication system, and more particularly, to two independent signals applied to the same frequency channel for a signal transmitted through a wireless channel. It consists of dual polarization and transmits the signal, and transfers the transmission characteristics corresponding to the polarization interference caused by the mutual symbol interference and the double polarization in the signal transmission process, and then applies the inverse function to restore the original signal before the interference. The present invention relates to a polarization interference cancellation method for a dual polarization applied to the same frequency channel in a mobile wireless communication system provided with a demodulator.

종래의 이동용 무선통신시스템에서는 하나의 편파만을 수신할 수 있는 단일 안테나가 구비된 단말기의 편파 상태를 기지국에서 알 수 없기 때문에, 단말기에서의 수신 강도를 개선하기 위해 동일한 데이터를 두 개의 편파에 각각 실어 전송하곤 하였다.In the conventional mobile wireless communication system, since the base station cannot know the polarization state of a terminal having a single antenna capable of receiving only one polarization, the same data is loaded on two polarizations to improve the reception strength of the terminal. Used to send.

즉, 기지국에서는 단말기의 수신 상태를 개선하기 위해 동일한 데이터 또는 정보를 서로 독립적인 두 편파에 중복하여 각각 실어 보내게 되므로, 한정된 자원인 주파수를 이용하는 통신 환경에서 주파수 대역폭 효율(bps/Hz)을 최대한 활용치 못하는 문제점이 있었다.That is, in order to improve the reception state of the terminal, the base station repeatedly transmits the same data or information in two independent polarized waves, and thus maximizes the bandwidth efficiency (bps / Hz) in a communication environment using a limited resource frequency. There was a problem that could not be utilized.

이러한 문제점을 해소하기 위해 동일주파수 채널 대역폭 내에 두 개의 독립적인 편파를 동시에 전송하는 방법 및 시스템이 소개되었나, M/W(마이크로웨이브)의 중계국과 중계국 사이처럼 가시거리(LOS:Line of Sight)가 이상적인 고정통신에서만 사용되고 있었으며, 이동통신 환경에서는 채널 특성 및 시스템 구성이 고정통신의 링크와 다르고, 전송 채널상의 가시 및 비가시 형태의 다중경로로 인해 발생하는 상호심볼간섭과 지표 또는 건물에 전파가 부딪혀 야기되는 복극(Depolarization)에 의해 편파간섭(PI:Polarization Interference)이 발생되는 이동성을 지닌 무선통신에서는 적용되기 어려운 문제점이 있었다.In order to solve this problem, a method and system for simultaneously transmitting two independent polarizations within the same frequency channel bandwidth have been introduced.However, the line of sight (LOS) is similar to that between the M / W (microwave) relay station and the relay station. It was used only in ideal fixed communication.In mobile communication environment, channel characteristics and system configuration are different from fixed communication links, and mutual symbol interference caused by visible and invisible multipaths on transmission channel and radio waves are hit by surface or building. There is a problem in that it is difficult to apply in a wireless communication having mobility in which polarization interference (PI) is generated by depolarization caused.

본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 이동용 무선통신 시스템에서 동일주파수 채널에 적용되는 독립적인 두 편파에 서로 다른 데이터(또는 2배의 정보)를 각각 실어 동시에 전송할 경우, 신호의 전송과정에서 발생된 편파간섭에 해당하는 전달특성을 구한 후 그에 대한 역함수를 수신신호에 적용하여 편파간섭을 보상하여 줌으로써 원신호인 데이터를 복원할 수 있는 편파간섭제거기가 구비된 편파간섭제거방법 및 그 시스템을 제공함에 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. In the mobile wireless communication system, a signal is transmitted when two different polarizations applied to the same frequency channel are simultaneously transmitted with different data (or twice the information). Polarization interference cancellation method with polarization interference canceller which can restore data which is original signal by calculating transmission characteristics corresponding to polarization interference generated in the process and then applying inverse function to received signal to compensate polarization interference The purpose is to provide a system.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 동일주파수대역내에 동시 적용된 두 개의 독립적인 편파를 무선 송수신할 때 발생되는 편파신호의 간섭을 제거하는 편파간섭제거방법에 있어서, 무선 채널을 통하여 송신되는 신호를 채널특성을 구하기 위한 기지의 데이터가 포함된 추적신호와 전송하고자 하는 정보가 포함된 데이터신호로 구성한 후 이중편파안테나에서 전송하면, 상기 신호를 수신하는 기지국과 단말기의 수신부에 구비된 편파간섭제거부에서 추적신호 시간동안 알고리즘에 의해 채널특성함수를 찾은 후, 상기 신호의 데이터신호 시간동안 상기 채널특성함수를 복원발생기의 제어계수로 적용하여 데이터신호로부터 간섭이 일어나기 전의 신호값을 복원하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a polarization interference cancellation method for removing the interference of the polarization signal generated when two independent polarizations simultaneously applied in the same frequency band wirelessly, the signal transmitted through the wireless channel Is composed of a tracking signal containing known data for obtaining channel characteristics and a data signal containing information to be transmitted, and then transmitted from a dual polarized antenna, the polarization interference agent provided in the receiver of the base station and the terminal receiving the signal After the channel characteristic function is found by the algorithm during the tracking signal time in rejection, the channel characteristic function is applied as the control coefficient of the restoration generator during the data signal time of the signal to restore the signal value before the interference occurs from the data signal. It is done.

본 발명의 다른 특징은, 상기 복원발생기에서 복원된 신호값이 상기 편파간섭상쇄부의 계수계산기에서 채널전달계수 함수(H)를 구하고, 상기 H의 역함수인 채널특성계수 함수(H')를 Gauss-Jordan 제거 방법으로 구한 후, 상기 편파간섭상쇄부의 복원발생기에서 상기 H'의 값과 데이터모드의 신호함수를 곱하여 구해지는 것이다.According to another aspect of the present invention, a channel transfer coefficient function (H) is obtained from a coefficient calculator of the polarization interference canceller, and the channel characteristic coefficient function (H '), which is an inverse function of H, is obtained by Gauss-. After obtaining by Jordan elimination method, it is obtained by multiplying the value of H 'by the signal function of the data mode in the restoration generator of the polarization interference canceller.

본 발명의 또 다른 특징은, 동일주파수대역내에 동시 적용된 두 개의 독립적인 편파를 무선 송수신할 때 발생되는 편파신호의 간섭을 제거하는 편파간섭제거방법에 있어서, 무선 채널을 통하여 송신하고자 하는 정보가 포함된 신호를 이중편파안테나에서 전송하면, 상기 신호를 수신하는 기지국과 단말기의 수신부에 구비된 편파간섭상쇄부의 등화기에서 결정회로의 출력과 선택 알고리즘에 의해 클럭에 따라 발생된 제어신호로 제어하여 이중편파의 상호심볼간섭을 제거하고, 편파간섭상쇄기에서 결정회로의 출력과 선택 알고리즘의 의해 클럭에 따라 발생된 제어신호로 제어하여 복극에 의해 발생된 편파의 간섭을 제거하여 간섭이 일어나기 전의 신호값을 복원하는 것이다.A further aspect of the present invention is a polarization interference cancellation method for removing interference of a polarization signal generated when two independent polarizations simultaneously applied in the same frequency band are transmitted and received, including information to be transmitted through a wireless channel. When the transmitted signal is transmitted from the dual polarization antenna, the equalizer of the polarization interference canceling unit provided in the base station and the receiver receiving the signal is controlled by the control signal generated according to the clock by the output of the decision circuit and the selection algorithm. The signal value before the interference occurs by eliminating the mutual symbol interference of the polarization and controlling the output of the decision circuit and the control signal generated according to the clock by the selection algorithm in the polarization interference canceller. To restore.

본 발명의 또 다른 특징은, 동일주파수대역내에서 두 개의 독립적인 편파의 특성정보를 담은 추적신호와 신호정보가 담긴 데이터신호로 이루어진 신호를 무선 송수신하는 기지국과 단말기로 이루어진 편파간섭제거시스템에 있어서, 상기 기지국과 단말기는, 원신호를 부호화 및 변조하여 해당 RF 대역으로 주파수 천이하고 신호를 증폭시킨 후 송신필터를 통해 이중편파안테나로 전송하는 송신부와, 상기 송신부에서 분리, 전송된 두 편파 신호를 송수신하고 상기 두 편파를 높은 분리도로 수신하는 이중편파안테나, 및 상기 이중편파안테나에서 수신한 신호를 편파분리 및 수신필터를 거쳐 저잡음 증폭 후 해당 IF 대역의 신호로 주파수 천이하여 복조하고, 상기 추적신호를 사용하여 채널전달함수를 계산하고 상기 채널전달함수의 역함수인 채널특성함수를 간섭이 발생된 신호에 곱하여 편파간섭을 제거하는 편파간섭상쇄부가 구비된 수신부를 포함하여 구성되는 것이다.In another aspect of the present invention, in the polarization interference cancellation system consisting of a base station and a terminal for wirelessly transmitting and receiving a signal consisting of a tracking signal containing the characteristic information of two independent polarization and a data signal containing the signal information in the same frequency band, The base station and the terminal, the transmitter and the transmitter to the frequency shifted to the corresponding RF band by encoding and modulating the original signal, and then amplifies the signal transmitted to the dual polarized antenna through the transmission filter, and transmits and receives two polarized signals separated and transmitted from the transmitter And a low polarization antenna, which receives the two polarization signals with a high separation, and a low noise amplification of the signal received from the dual polarization antenna through a polarization separation and a reception filter, and then demodulates the frequency of the signal in the corresponding IF band by demodulating the tracking signal. Calculate the channel transfer function using the channel characteristic which is the inverse of the channel transfer function. Will be multiplied by the number of the interference generation signal comprises a receiver having additional polarization interference cancellation to remove polarization interference.

본 발명의 또 다른 특징은, 상기 편파간섭상쇄부가 상기 추적신호 시간동안에는 추적모드에 해당하는 T단자로 연결되고 데이터신호 시간동안에는 데이터모드에 해당하는 D단자로 연결되는 스위치와, 상기 T단자에 연결되어 전송되는 추적신호를 이용하여 채널전달함수와 채널특성함수를 계산하는 계수계산기와, 상기 D단자에 연결되어 데이터신호를 수신하고 상기 채널특성함수를 적용하여 편파간섭을 제거하는 복원발생기로 구성되는 것이다.In another aspect of the present invention, the polarization interference canceling unit is connected to the T terminal corresponding to the tracking mode during the tracking signal time and to the D terminal corresponding to the data mode during the data signal time, and to the T terminal. And a coefficient calculator for calculating a channel transfer function and a channel characteristic function using a tracking signal transmitted to the terminal, and a restoration generator connected to the D terminal to receive a data signal and applying the channel characteristic function to eliminate polarization interference. will be.

본 발명의 또 다른 특징은, 동일주파수대역내에서 두 개의 독립적인 편파를 무선 송수신하는 기지국과 단말기로 이루어진 편파간섭제거시스템에 있어서, 상기 기지국과 단말기가 원신호를 부호화 및 변조하여 해당 RF 대역으로 주파수 천이하고 신호를 증폭시킨 후 송신필터를 통해 이중편파안테나로 전송하는 송신부와, 상기 송신부에서 분리, 전송된 두 이중편파 신호를 송수신하고 상기 이중편파를 높은 분리도로 수신하는 이중편파안테나, 및 상기 이중편파안테나에서 수신한 신호를 편파분리 및 수신필터를 거쳐 저잡음 증폭 후, 해당 IF 대역의 신호로 주파수 천이하여 복조하도록 상기 이중편파에 각각 적용되는 복조기와, 상기 복조기에서 복조된 상기 각 이중편파의 상호심볼간섭을 제거하도록 유한임펄스응답필터로 이루어진 등화기와, 상기 각 이중편파의 전송시 야기된 복극에 의해 발생된 편파간섭을 제거하도록 유한임펄스응답필터로 이루어진 편파간섭상쇄기와, 상기 등화기와 편파간섭상쇄기에 시간에 따른 적응 알고리즘을 제어하기 위한 결정회로 및 제어회로를 포함하여 이루어진 편파간섭상쇄부가 구비된 수신부를 포함하여 구성되는 것이다.In still another aspect of the present invention, in a polarization interference cancellation system including a base station and a terminal for wirelessly transmitting and receiving two independent polarized waves within the same frequency band, the base station and the terminal encode and modulate the original signal to frequency in a corresponding RF band. Transmitter for translating and amplifying the signal and then transmitting the signal to the dual polarized antenna through the transmission filter, the dual polarized antenna for transmitting and receiving the two polarized signals separated and transmitted by the transmitting unit and receiving the dual polarized signal with high separation, and the dual A demodulator applied to the double polarized wave to demodulate the signal received from the polarized antenna through a polarization separation and a reception filter, and then frequency shift and demodulate the signal of a corresponding IF band, and each of the double polarized signals demodulated by the demodulator An equalizer comprising a finite impulse response filter to remove symbol interference, A polarization interference canceller composed of a finite impulse response filter to remove the polarization interference caused by the polarization caused by the transmission of the double polarization, and a decision circuit and a control circuit for controlling the adaptive algorithm over time in the equalizer and the polarization interference canceller. It is configured to include a receiving unit provided with a polarization interference canceller comprises.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 이동용 무선통신시스템에서 동일주파수 채널에 적용되는 이중편파의 편파간섭제거시스템은 동일주파수 채널에 동시 적용된 이중편파를 송수신하는 기지국과, 상기 기지국에서 송신된 이중편파를 수신하고 기지국으로 이중편파를 송신하는 단말기로 구성된다.In the mobile wireless communication system according to the present invention, a polarization interference cancellation system of dual polarization applied to the same frequency channel, and a base station for transmitting and receiving dual polarization simultaneously applied to the same frequency channel, and receives the dual polarization transmitted from the base station and double It consists of a terminal for transmitting polarization.

상기 기지국과 단말기에서 생성되어 송수신되는 이중편파는 도 1에 도시된 바와 같이, 동일주파수 채널 대역폭에 동시 적용된 독립적인 두 편파(수직 및 수평편파, 우원 및 좌원편파, 우타원 및 좌타원편파 중 1개 조합으로 구성되며, 도 1에는 수직 및 수평편파로 구성되는 것을 도시하였다.)(10, 20)로 구성된다. 이와 같이 서로 다른 데이터(또는 2배의 정보)를 동일주파수 채널 대역폭에 적용되는 이중편파에 각각 실어 동시에 전송함으로써, 이동용 무선통신시스템에서의 채널용량을 배가시켜 대역폭 효율을 2배로 증가시키게 된다.As shown in FIG. 1, the dual polarization generated and transmitted by the base station and the terminal is one of two independent polarizations (vertical and horizontal polarization, right and left polarization, right ellipse and left ellipse polarization simultaneously applied to the same frequency channel bandwidth). It is composed of two combinations, and in Fig. 1 is shown consisting of vertical and horizontal polarization. As such, different data (or twice as much information) is simultaneously transmitted on double polarized waves applied to the same frequency channel bandwidth, thereby doubling the channel capacity in the mobile wireless communication system to double the bandwidth efficiency.

이때, 상기 수직편파(10)와 수평편파(20)에 실리는 신호는 다중경로에 의한 주파수 선택적 페이딩에 매우 강한 CDMA(코드분할다중화접속)이동통신 및 OFDM(직교주파수분할다중화)방식을 적용하는 이동용 무선통신에서 사용되는 신호로서, 전체 N개의 심볼 구조에서 K개의 추적신호(Tracking Signal)와 N-K 개의 데이터신호(Data Signal)로 이루어져 구성되는 것이 바람직하다. 또한, CDMA이동통신의 순방향 채널구조에서 파일롯, 동기, 호출1 ~ 호출7, 통화1 ~ 통화55 중 일부를 선정하여 추적신호로 사용할 수도 있음은 물론이다.In this case, the signals carried on the vertical polarization 10 and the horizontal polarization 20 apply CDMA (Code Division Multiplexing Access) mobile communication and OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) scheme that are very strong against frequency selective fading by multipath. As a signal used in mobile wireless communication, it is preferable that a signal consists of K tracking signals and NK data signals in a total N symbol structure. In addition, in the forward channel structure of the CDMA mobile communication, some of the pilot, synchronization, call 1 to call 7, and call 1 to call 55 may be selected and used as tracking signals.

상기 이중편파인 수직편파(V-Pol.)(10)와 수평편파(H-Pol.)(20)가 동일주파수의 채널 대역폭에서 동시에 전달되므로, 이중편파의 전송과정에서 다중경로로 인 해 발생하는 상호심볼간섭과 지표 또는 건물에 전파가 부딪혀 발생하는 복극에 의해 도 2의 점선도시 부분에 도시된 바와 같은 편파간섭이 일어나면서 송신시의 원신호 값에 비해 수신신호의 정보가 변질되게 된다.Since the vertical polarization (V-Pol.) 10 and the horizontal polarization (H-Pol.) 20, which are the dual polarizations, are simultaneously transmitted in the channel bandwidth of the same frequency, it occurs due to the multipath during the transmission of the dual polarizations. Due to the mutual symbol interference and the polarization generated by the electric wave hitting the ground or the building, the polarization interference as shown in the dotted line portion of FIG. 2 occurs and the information of the received signal is deteriorated compared to the original signal value at the time of transmission.

상기 기지국과 단말기는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 수직편파와 수평편파에 적용된 각 데이터를 RF신호에 실어 보내기 위한 송신부와, 수직편파와 수평편파에 실린 각 데이터를 수신하여 복원하는 수신부, 및 2가지 RF신호인 수직편파와 수평편파를 동시에 송수신하는 이중편파안테나가 구비되어 구성된다.3 and 4, the base station and the terminal as shown in Figure 3 and 4 for transmitting each data applied to the vertical and horizontal polarization in the RF signal, a receiving unit for receiving and restoring each data carried in the vertical and horizontal polarization, And a dual polarization antenna for simultaneously transmitting and receiving two RF signals, a vertical polarization and a horizontal polarization.

상기 송신부는 이중편파를 송신하기 위해 송신하고자 하는 추적신호와 데이터신호로 이루어진 신호를 각각 부호화하고 대역확산하는 부호화기와, 부호화를 거친 신호를 변조하고 RF주파수 대역으로 주파수 천이하는 변조기와, 이러한 신호를 증폭하는 증폭기와, 증폭된 신호를 필터링하고 수직편파와 수평편파로 분리하는 송신필터 및 편파분리기로 구성된다.The transmitter comprises: an encoder for encoding and spreading a signal consisting of a tracking signal and a data signal to be transmitted for transmitting a double polarized wave, a modulator for modulating the encoded signal and frequency shifting to an RF frequency band, and transmitting the signal It consists of an amplifier to amplify, a transmission filter for filtering the amplified signal and separating it into vertical polarization and horizontal polarization.

상기 이중편파안테나는 한 종류의 편파만을 수신하는 기존의 단일편파안테나와 달리 두 편파를 모두 수신할 수 있으며, 높은 편파분리도(XPD : Cross-Polarization Discrimination)를 갖도록 구성된다.Unlike the conventional single polarization antenna which receives only one type of polarization, the dual polarization antenna can receive both polarizations and has a high polarization separation (XPD: Cross-Polarization Discrimination).

상기 수신부는 기지국이나 단말기에서 상기 이중편파안테나를 통해 수신한 신호의 편파를 분리하는 편파분리기와, 분리된 편파를 필터링하는 수신필터 및 채널분리필터와, 저잡음 증폭과 IF대역으로 천이하여 복조하는 복조기와, 편파간의 간섭을 상쇄하는 편파간섭상쇄부(PIR:Polarization Interference Rejecter)와, 간섭이 상쇄된 신호를 복호화하는 복호화기로 구성된다.The receiver includes a polarization separator for separating polarization of a signal received through the dual polarization antenna from a base station or a terminal, a reception filter and a channel separation filter for filtering the separated polarization, and a demodulator for transitioning to low noise amplification and an IF band. And a polarization interference canceler (PIR) for canceling the interference between the polarizations, and a decoder for decoding the signal from which the interference is cancelled.

이때, 상기 편파간섭상쇄부(PIR)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 복조기에서 복조된 신호가 추적모드 동안에는 T단자에 연결되고 데이터모드 동안에는 D단자에 연결되어 전송되도록 스위칭하는 스위치(100)와, 상기 T단자에 연결되어 전송되는 추적신호에서 추출된 기지의 채널정보나 데이터를 이용하여 채널의 편파특성에 관련된 채널전달계수 함수(H)와 그 역함수인 채널특성계수 함수(H')를 계산하는 계수계산기(200)와, 상기 D단자에 연결되어 전송되는 데이터신호에 상기 채널특성계수 함수(H') 행렬을 적용하여 간섭이 일어나기 전의 원신호로 수신신호를 복원시키는 복원발생기(300)로 구성된다.At this time, the polarization interference canceling unit (PIR) as shown in Figure 5, the switch demodulated so that the signal demodulated in the demodulator is connected to the T terminal during the tracking mode and connected to the D terminal during the data mode and transmitted And a channel transfer coefficient function (H ') related to the polarization characteristic of the channel and a channel characteristic coefficient function (H'), which is an inverse function thereof, by using known channel information or data extracted from a tracking signal connected to the T terminal. A coefficient generator 200 for calculating and a restoration generator 300 for restoring the received signal to the original signal before the interference occurs by applying the channel characteristic coefficient function (H ') matrix to the data signal connected to the D terminal. It consists of.

상기 계수계산기(200)는 RLMS(Recursive Least Mean Square)알고리즘에 의해 계산되는 것이 바람직하며, 그에 따라 도 6에 도시된 바와 같이, T단자에 연결되어 추적신호를 수신하며, 탭의 계수 Hij(i, j = 1~2, k=1~N)는 RLMS 알고리즘으로 각각의 오류 eij가 가능한 0에 근접하도록 수행되어, k번째 심볼에서 최종적으로 송신과 수신 사이의 채널전달계수(H)를 구하게 되며, Gauss-Jordan 제거방법으로 상기 채널전달계수의 역함수 행렬인 채널특성계수(H')를 구하게 된다.The coefficient calculator 200 is preferably calculated by a Recursive Least Mean Square (RLMS) algorithm. Accordingly, as shown in FIG. 6, the coefficient calculator 200 is connected to a T terminal to receive a tracking signal, and the coefficient of the tap H ij ( i, j = 1 ~ 2, k = 1 ~ N) are performed by the RLMS algorithm so that each error e ij is as close to 0 as possible, and finally the channel transfer coefficient (H) between the transmission and the reception in the kth symbol The channel characteristic coefficient H ', which is an inverse function matrix of the channel transfer coefficient, is obtained by a Gauss-Jordan removal method.

상기 복원발생기(300)는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 이중편파안테나를 통해 수신되어 필터링 및 복조화된 수신신호의 데이터신호(OH(k),OV(k))에 상기 계수계산기에서 구해진 채널특성계수 행렬 H'를 적용하여 간섭이 일어나기 전의 원신호로 복원하도록, 상기 D단자와 계수계산기에 연결되어 구성된다.As shown in FIG. 7, the reconstruction generator 300 includes the coefficient calculator for the data signals O H (k) and O V (k) of the received signal filtered and demodulated through the dual polarized antenna. It is configured to be connected to the terminal D and the coefficient calculator so as to restore the original signal before the interference occurs by applying the channel characteristic coefficient matrix H 'obtained in Eq.

다음에는 이와 같이 구성된 편파간섭제거시스템을 이용하여 이동용 무선통신 시스템에서 동일주파수 채널에 적용되는 이중편파의 편파간섭제거방법을 설명한다.Next, a polarization interference cancellation method of dual polarization applied to the same frequency channel in a mobile communication system using the polarization interference cancellation system configured as described above will be described.

본 발명에 따른 이동용 무선통신시스템에서 동일주파수 채널에 적용되는 이중편파의 편파간섭제거방법은, 무선 채널을 통해 송신될 신호의 채널특성을 구하기 위한 기지의 데이터가 포함된 추적신호와 전송하고자 하는 정보가 포함된 데이터신호로 송신신호를 구성하고, 동일주파수 채널에 적용되는 독립적인 두 이중편파(수직편파와 수평편파)에 서로 다른 데이터(또는 2배의 정보)를 각각 실어 동시에 이중편파안테나를 통하여 전송하면, 상기 신호를 기지국과 단말기의 이중편파안테나에서 수신하고 수신부에 구비된 편파간섭상쇄부(PIR:Polarization Interference Rejecter)에서 추적신호 시간동안 채널특성계수를 찾은 후, 데이터신호 시간동안 상기 채널특성계수를 복원발생기의 제어계수로 적용하여 데이터신호로부터 간섭이 일어나기 전의 원신호를 복원하여 출력하도록 구성된다.In the mobile wireless communication system according to the present invention, a polarized wave interference cancellation method of a dual polarization applied to a same frequency channel includes a tracking signal including known data for obtaining channel characteristics of a signal to be transmitted through a wireless channel and information to be transmitted. The transmission signal is composed of a data signal containing and two different data (or double information) are loaded on two independent dual polarizations (vertical polarization and horizontal polarization) applied to the same frequency channel. When transmitting, the signal is received at a dual polarization antenna of a base station and a terminal, and a channel characteristic coefficient is found for a tracking signal time by a polarization interference canceller (PIR) provided in a receiver, and then the channel characteristic is performed for a data signal time. Apply the coefficient as the control coefficient of the restoration generator to recover the original signal before the interference from the data signal. And it is configured to output.

이때, 상기 복원된 원신호는 상기 편파간섭상쇄부를 이루는 계수계산기(200)에서 채널전달계수인 함수(H)를 구하고, 상기 H의 역함수 행렬인 채널특성계수(H')를 Gauss-Jordan 제거방법으로 구한 후, 상기 편파간섭상쇄부를 이루는 복원발생기(300)에서 상기 H'의 값과 데이터신호의 값을 곱하여 계산되는 값으로 구해진다.In this case, the restored original signal obtains a function H, which is a channel transfer coefficient, from the coefficient calculator 200 constituting the polarization interference canceller, and removes the channel characteristic coefficient H ', which is the inverse function matrix of H, from the Gauss-Jordan removal method. After that, it is obtained by a value calculated by multiplying the value of H 'by the value of the data signal in the restoration generator 300 forming the polarization interference canceller.

기지국이나 단말기에서 송신하고자 하는 데이터 또는 정보신호를 부호화하고, 변조한 후 해당 RF 주파수 대역으로 주파수 천이한 다음, 증폭기를 통해 증폭하며 필터링한 후 2가지 RF 신호로 분리되어 해당 편파에 맞게 이중편파안테나에서 동시에 송출된다. 이후 다른 기지국이나 단말기의 이중편파안테나에서 상기 송출된 신호를 수신하고, 그 신호를 편파분리기와 수신필터에서 분리하고 필터링한 후 기 저대역으로 천이하여 복조하고, 편파간섭상쇄부에서 편파간의 간섭을 상쇄한 후 복호화하여 원신호를 복원한다.Encodes, modulates, or modulates a data or information signal to be transmitted from a base station or terminal, and then shifts the frequency to a corresponding RF frequency band, then amplifies and filters through an amplifier. Is sent simultaneously. After receiving the transmitted signal from a dual polarization antenna of another base station or a terminal, the signal is separated from the polarization separator and the reception filter, filtered and then transitioned to the baseband and demodulated, and the polarization interference canceller cancels the interference between the polarizations. The signal is canceled and then decoded to restore the original signal.

그리고, 상기 신호를 송신할 경우에는 송신신호를 변조할 때 클럭과 반송파를 동기화시키며, RF 국부발진기의 신호를 동일한 위상으로 두 경로의 신호에 제공하는 것이 바람직하다.In the case of transmitting the signal, it is preferable to synchronize the clock and the carrier when modulating the transmission signal, and to provide the signals of the RF local oscillator to the signals of the two paths in the same phase.

이와 같이, 서로 독립적인 수평편파와 수직편파로 이루어진 이중편파에 데이터를 실어 전송하면, 데이터의 전송량은 2배로 증가되나, 전파경로 상에서 발생하는 편파간의 간섭이 유발되는데, 이러한 간섭은 원신호에 대해서는 원치 않은 신호로 작용하여 수신부에서 데이터를 추출할 때 오류를 유발하게 되는바 이러한 간섭을 상쇄하여 원신호를 복원해야 한다.As described above, when data is transmitted on a dual polarization consisting of independent horizontal and vertical polarizations, the data transmission amount is doubled, but interference between polarizations generated on the propagation path is caused. It acts as an unwanted signal and causes errors when extracting data from the receiver. This interference must be canceled to restore the original signal.

따라서, 상기 추적신호와 데이터 신호로 구성된 신호가 전송되면 이를 수신한 편파간섭상쇄부(PIR)에서 수신신호의 추적신호(Tracking Signal) 시간 동안에는 추적모드에 해당하는 T단자에 스위치(100)가 연결되고, 이후 계수계산기(200)에서 상기 추적신호에서 추출된 기지의 채널 정보 또는 데이터를 가지고 채널 편파특성에 관련된 계수를 계산한다.Accordingly, when a signal consisting of the tracking signal and the data signal is transmitted, the switch 100 is connected to the T terminal corresponding to the tracking mode during the tracking signal time of the received signal in the PIR receiving the signal. Then, the coefficient calculator 200 calculates a coefficient related to the channel polarization characteristic using the known channel information or data extracted from the tracking signal.

이때, 상기 계수계산기(200)에서의 계수계산은 도 6에 도시된 RLMS(Recursive Least Mean Square) 알고리즘에 의하여 계산되는 것이 바람직하며, 도면에 표시된 탭의 계수 Hij(i, j = 1~2, k=1~N)는 RLMS 알고리즘으로 각각의 오류 eij가 가능한 0에 근접하도록 수행된다, k번째 심볼에서 최종적으로 송신과 수신 사 이의 채널전달계수(H)를 구하게 되며, Gauss-Jordan 제거방법으로 상기 채널전달계수 행렬 H의 역수인 행렬 H'을 구하게 된다.In this case, the coefficient calculator in the coefficient calculator 200 is preferably calculated by the Recursive Least Mean Square (RLMS) algorithm shown in FIG. 6, and the coefficient H ij (i, j = 1 to 2 of the taps shown in the drawing) is calculated. , k = 1 ~ N) is performed by the RLMS algorithm so that each error e ij is as close to 0 as possible. The matrix H ', which is the inverse of the channel transfer coefficient matrix H, is obtained.

이러한 방식으로 H'를 구한 후 추적신호가 끝나고 데이터신호 시간이 되면 데이터모드에 해당하는 D단자에 스위치가 연결되어 간섭이 일어난 데이터신호가 복원발생기(300)로 전송됨과 아울러, 상기 계수계산기(200)에서 계산된 H'가 상기 복원발생기(300)로 적용되어 간섭이 일어나기 전의 원신호로 복원된다.When H 'is obtained in this manner, when the tracking signal is over and the data signal time comes, the switch is connected to the D terminal corresponding to the data mode, and the interference data signal is transmitted to the restoration generator 300, and the coefficient calculator 200 H 'calculated at) is applied to the restoration generator 300 to restore the original signal before the interference occurs.

상술한 과정을 수평 및 수직편파에 대해 수학식으로 나타내면 수학식 1과 수학식 2와 같으며, 수학식에서 채널전달계수 H 행렬의 아래첨자 H와 V는 도 6과 도 7에서 각각 1과 2에 해당하며 동일한 의미를 갖는다.When the above-described process is represented by equations for horizontal and vertical polarizations, Equations 1 and 2 are represented, and subscripts H and V of the channel transfer coefficient H matrix are represented by 1 and 2 in FIGS. 6 and 7, respectively. It has the same meaning.

Figure 112005019068575-pat00001
Figure 112005019068575-pat00001

Figure 112005019068575-pat00002
Figure 112005019068575-pat00002

상기 수학식 1에서 OH(k)와 OV(k)는 편파간섭이 포함된 수신신호의 함수이고, HHH, HVV, HHV, HVH는 편파간섭을 반영한 채널특성을 나타내는 채널전달계수의 함수인 채널전달함수이며, H'HH, H'VV, H'HV, H'VH는 상기 채널전달함수의 역함수로서 채널특성함수이다. 또한 O'H(k)와 O'V(k)는 편파간섭이 제거되어 구하고자 하는 복원된 신호이며, IH(k)와 IV(k)는 원신호를 나타낸다.In Equation 1, O H (k) and O V (k) are functions of a received signal including polarization interference, and H HH , H VV , H HV, H VH is a function of the channel transfer channel transfer coefficients representing channel characteristics reflecting the polarization interference function,, H 'HH, H' VV , H 'HV, H' VH are channel characteristics as the inverse of the channel transfer function Function. In addition, O ' H (k) and O' V (k) are the restored signals to be obtained by removing the polarization interference, and I H (k) and I V (k) represent the original signal.

상기 수학식 2에서 편파간섭이 포함된 수신 신호함수와 채널전달함수의 역함수인 채널특성함수를 곱하게 되면 원신호를 구할 수 있으며 이 단계는 복원단계에 해당한다. 따라서 수학식 1과 수학식 2를 종합하게 되면, IH(k)와 IV(k)는 O'H(k)와 O'V(k)와 동일한 값을 가지게 된다.In Equation 2, if the received signal function including polarization interference is multiplied by the channel characteristic function, which is an inverse function of the channel transfer function, an original signal can be obtained, and this step corresponds to a restoration step. Therefore, when Equation 1 and Equation 2 are combined, I H (k) and I V (k) have the same values as O ' H (k) and O' V (k).

상기 복원발생기에서 데이터신호 수신시 원신호를 복원하는 경우에는 탭(tap) 계수의 변화를 적용하지 않는 것이 바람직하며, 이는 추적모드와 데이터모드 사이에 계산된 계수 값의 차이가 원신호의 복원에 크게 영향을 미치지 않기 때문이다.When restoring the original signal when the restoration generator receives the data signal, it is preferable not to apply a change of the tap coefficient, which is because a difference in the coefficient value calculated between the tracking mode and the data mode is used to restore the original signal. This is because it does not greatly affect.

상술한 이동용 무선통신시스템에서 동일주파수 채널에 적용되는 이중편파의 편파간섭제거방법 및 그 시스템은 추적신호를 할당하는 시간이 될 수 있는 Guard time(보호시간)을 갖는 OFDM(직교주파수분할다중화) 방식을 사용하는 이동용 무선통신 시스템에 사용하는 것이 가장 유리하며, CDMA(코드분할다중접속)와 같이 단일 반송파로 변조된 시스템의 적용을 위해서는 다중경로에 의한 주파수 선택적 페이딩에 강하여 필수적으로 요구되는 등화기가 필요치 않으나 별도로 추적 신호의 시간 할당을 고려해야 하기 때문이다.In the above-described mobile wireless communication system, a polarization interference cancellation method of a dual polarization applied to the same frequency channel, and the system has an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) method having a guard time that can be a time for allocating a tracking signal. It is most advantageous to use it in mobile wireless communication system that uses the same, and the equalizer required for strong application of frequency selective fading by multipath is required for the application of the system modulated by single carrier such as CDMA (Code Division Multiple Access). However, it is necessary to consider the time allocation of the tracking signal separately.

다음에는 본 발명에 따른 이동용 무선통신시스템에서 동일주파수 채널에 적용되는 이중편파의 편파간섭제거방법 및 그 시스템의 제2실시예로서, 추적신호가 포함되지 않고 데이터신호만으로 이루어진 신호의 전송시 발생된 편파간섭을 등화기가 구비된 편파간섭상쇄부에서 상쇄하는 것을 설명한다.Next, as a second embodiment of a polarized wave interference cancellation method of a dual polarization applied to the same frequency channel in a mobile wireless communication system according to the present invention and the system, a signal generated by transmitting only a signal consisting of only a data signal is not included. It will be explained that the polarization interference is canceled by the polarization interference canceller provided with an equalizer.

먼저, 본 발명의 제2실시예에 따른 이동용 무선통신시스템에서 동일주파수 채널에 적용되는 이중편파의 편파간섭제거시스템은 상술한 실시예와 동일하게 동일주파수 채널에 동시 적용된 이중편파를 송수신하는 기지국과, 상기 기지국에서 송신된 이중편파를 수신하고 기지국으로 이중편파를 송신하는 단말기로 구성된다.First, in a mobile wireless communication system according to a second embodiment of the present invention, a polarized wave interference cancellation system of a dual polarization applied to the same frequency channel is used as a base station for transmitting and receiving dual polarized waves simultaneously applied to the same frequency channel. And a terminal for receiving the double polarized wave transmitted from the base station and transmitting the double polarized wave to the base station.

이때, 상기 기지국과 단말기에서 생성되어 송수신되는 이중편파는 도 1에 도시된 바와 같이, 동일주파수 채널 대역폭에 동시 적용된 독립적인 두 편파로 구성되며 상술한 실시예와 같이 추적신호가 별도로 포함되어 구성되지는 않는다.In this case, the dual polarization generated and transmitted and received at the base station and the terminal is composed of two independent polarizations simultaneously applied to the same frequency channel bandwidth as shown in FIG. Does not.

또한, 상기 기지국과 단말기는 상술한 실시예와 그 송신부, 이중편파안테나 및 수신부의 구성이 동일하며, 단지 수신부에 구비된 편파간섭상쇄부(PIR)의 구성만이 상이하게 된다. 즉, 상기 편파간섭상쇄부(PIR)는 복조기에서 복조된 수평편파와 수직편파의 다중경로에서 발생하는 상호심볼간섭(ISI)을 제거하는 등화기와, 수평편파와 수직편파의 전송과정에서 야기된 복극에 의해 발생되는 편파간섭을 제거하는 편파간섭상쇄기로 구성된다.In addition, the base station and the terminal have the same configuration as the above-described embodiment and the transmitter, the dual polarization antenna and the receiver, and only the configuration of the polarization interference canceller PIR provided in the receiver is different. That is, the polarization interference canceller (PIR) is an equalizer that removes intersymbol interference (ISI) generated in the multipath of the horizontal and vertical polarized signals demodulated in the demodulator, and the polarization caused during the transmission of the horizontal and vertical polarized waves. It consists of a polarization interference canceller to eliminate the polarization interference caused by the.

이때, 상기 편파간섭상쇄부(PIR)에서는 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 복조기가 수평편파복조기(400)와 수직편파복조기(410)로 구성되며, 상기 수평편파복조기(400)에서 복조된 수평편파의 신호처리를 하여 상호심볼간섭(ISI)을 제거하도록 유한임펄스응답(FIR: Finite Impulse Response)필터로 이루어진 수평편파등화기(500)와, 상기 수직편파복조기(410)에서 복조된 수직편파의 상호심볼간섭을 제거하 도록 유한임펄스응답필터로 이루어진 수직편파등화기(510)로 구성된다. 또한, 상기 수평편파와 수직편파의 전송시 야기된 복극에 의해 발생된 편파간섭을 제거하도록 유한임펄스응답필터로 이루어진 수평편파간섭상쇄기(600)와 수직편파간섭상쇄기(610)가 상기 수평편파복조기(400)와 수직편파등화기(510) 및 수직편파복조기(410)와 수평편파등화기(500)에 각각 연결되어 구성된다. 그리고, 상기 등화기(500, 510)와 편파간섭상쇄기(600, 610)를 시간에 따라 적응 알고리즘으로 제어하기 위해서 상기 수평편파복조기(400)와 수직편파복조기(410)의 결정회로인 수평편파결정회로(700)와 수직편파결정회로(710) 및 제어회로(800)가 구비되어 구성된다.In this case, as illustrated in FIG. 8, the demodulator includes a horizontal polarization demodulator 400 and a vertical polarization demodulator 410 in the polarization interference canceller PIR, and the horizontal demodulation demodulated by the horizontal polarization demodulator 400. A horizontal polarization equalizer 500 comprising a finite impulse response (FIR) filter and a vertical polarization demodulated by the vertical polarization demodulator 410 to perform signal processing of polarization to remove mutual symbol interference (ISI). It is composed of a vertical polarization equalizer 510 composed of a finite impulse response filter to remove mutual symbol interference. In addition, the horizontal polarization interference canceller 600 and the vertical polarization interference canceller 610, each of which has a finite impulse response filter, removes the horizontal polarization interference caused by the polarization caused by the transmission of the horizontal and vertical polarizations. The demodulator 400 and the vertical polarization equalizer 510 and the vertical polarization demodulator 410 and the horizontal polarization equalizer 500 are respectively configured. In addition, horizontal polarization which is a decision circuit of the horizontal polarization demodulator 400 and the vertical polarization demodulator 410 in order to control the equalizer 500, 510 and the polarization interference canceller 600, 610 with an adaptive algorithm according to time. The decision circuit 700, the vertical polarization decision circuit 710, and the control circuit 800 are provided.

이때, 상기 등화기(500, 510)는 서비스 및 통신환경에 따라 선택적으로 적용이 가능하며, 상기 등화기(500, 510)와 편파간섭상쇄기(600, 610)는 시간에 따라 적응하며 동작하고, 이를 제어하기 위한 알고리즘으로는 LMS(Least Mean Square)가 사용되는 것이 바람직하며, 제어신호의 결정은 등화기 후단에 연결된 결정회로에 의해 이루어진다.In this case, the equalizers 500 and 510 may be selectively applied according to service and communication environment, and the equalizers 500 and 510 and the polarization interference canceller 600 and 610 operate and adapt according to time. It is preferable that LMS (Least Mean Square) be used as an algorithm for controlling this, and the control signal is determined by a decision circuit connected to the rear end of the equalizer.

또한, 상기 등화기(500, 510)와 편파간섭상쇄기(600, 610)는 각각 4개의 유한임펄스응답필터(FIR필터)로 구성되며, 상기 유한임펄스필터는 도 9에 나타난 바와 같이 5-tap(탭)을 갖으며, 필터의 계수 C-2, C-1, C0, C1, C2는 선택된 적응 알고리즘에 의해 클럭에 따라 변하게 되고, 상기 유한임펄스응답필터의 탭 수는 채널의 특성에 따라 달라질 수 있다.In addition, the equalizers 500 and 510 and the polarization interference cancellers 600 and 610 are each composed of four finite impulse response filters (FIR filters), and the finite impulse filters are illustrated in FIG. (Tap), and the coefficients C- 2 , C- 1 , C 0 , C 1 , C 2 of the filter are changed according to the clock by the selected adaptive algorithm, and the number of taps of the finite impulse response filter is a characteristic of the channel. It may vary.

그리고, 본 발명의 제2실시예에 따른 이동용 무선통신시스템에서 동일주파수 채널에 적용되는 이중편파의 편파간섭제거방법은, 별도의 추적신호가 구비되지 않은 송신신호를 동일주파수 채널에 적용되는 독립적인 두 이중편파(수직편파와 수평편파)에 서로 다른 데이터(또는 2배의 정보)를 각각실어 동시에 이중편파안테나를 통하여 전송하면, 상기 신호를 기지국과 단말기의 이중편파안테나에서 수신한 후, 수신부에 구비된 편파간섭상쇄부(PIR)의 등화기(500, 510)에서 이중편파의 다중경로에서 발생하는 상호심볼간섭을 제거하고, 상기 편파간섭상쇄부(PIR)의 편파간섭상쇄기(600, 610)에서 전송과정 중 야기된 복극에 의해 발생된 편파의 간섭을 제거하여 간섭이 일어나기 전의 원신호를 복원하여 출력하도록 구성된다.In addition, in the mobile wireless communication system according to the second embodiment of the present invention, the dual polarized wave interference cancellation method applied to the same frequency channel is independent of applying a transmission signal not provided with a separate tracking signal to the same frequency channel. When two different polarized waves (vertical polarization and horizontal polarized wave) are loaded with different data (or twice the information), respectively, and simultaneously transmitted through a dual polarized antenna, the signal is received at the dual polarized antenna of the base station and the terminal, and then Equalizers 500 and 510 of the provided polarization interference canceller PIR remove mutual symbol interference occurring in the multipath of the dual polarization, and polarization interference cancellers 600 and 610 of the polarization interference canceller PIR. ) Is configured to remove the interference of the polarization caused by the polarization caused during the transmission process to restore and output the original signal before the interference occurs.

이때, 상기 등화기(500, 510)는 각각 4개의 유한임펄스응답필터로 구성되고 각각은 결정회로(700, 710)의 출력과 선택된 알고리즘에 의해 클럭에 따라 제어신호를 발생시킨다. 이렇게 발생된 신호는 각각 해당하는 유한임펄스응답필터에 연결되어 필터의 계수를 제어하게 된다. 즉 동위상에서 동위상으로 흐르는 신호에 의해 형성된 제어신호는 자신의 채널에서 다중경로에 따른 지연신호에 해당하는 신호를 제거하고, 직교위상에서 동위상으로 흐르는 신호에 의해 형성된 제어신호는 서로 독립적인 수직편파와 수평편파 간에 발생된 간섭신호를 제거하게 되어 4개의 유한임펄스응답필터가 상호심볼간섭을 제거하게 된다. 그에 따라 상기 수평편파등화기(500)와 수직편파등화기(510)가 시간에 적응함으로써, 수직편파에 묻혀있던 수평편파의 간섭신호와 수평편파에 묻혀있던 수직편파의 간섭신호가 상쇄되어 편파간섭신호가 현저히 줄어들게 되어 간섭이 일어나기 전의 원신호로 복원되어 올바를 데이터를 출력하게 된다.At this time, the equalizers 500 and 510 are each composed of four finite impulse response filters, each of which generates a control signal according to a clock by the output of the decision circuits 700 and 710 and a selected algorithm. The signals generated in this way are connected to the corresponding finite impulse response filters to control the coefficients of the filters. That is, the control signal formed by the in-phase to in-phase signal removes the signal corresponding to the delay signal according to the multipath in its channel, and the control signal formed by the signal in the in-phase to in-phase phase is independent of each other. Four finite impulse response filters eliminate mutual symbol interference by eliminating interference signals generated between polarized and horizontal polarized waves. Accordingly, the horizontal polarization equalizer 500 and the vertical polarization equalizer 510 adapt to time, thereby canceling the interference signal of the horizontal polarization buried in the vertical polarization and the interference signal of the vertical polarization buried in the horizontal polarization, thereby polarizing interference. The signal is significantly reduced, and the signal is restored to the original signal before the interference occurs to output correct data.

본 발명은 상술한 특정의 실시예나 도면에 기재된 내용에 그 기술적 사상이 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 본 발명의 청구범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the technical spirit of the specific embodiments or drawings described above, and those skilled in the art without departing from the gist of the invention claimed in the claims Various modifications can be made by anyone, as well as such changes are within the scope of the claims of the present invention.

본 발명의 특유한 효과는 동일주파수대역에 독립적인 두 편파를 적용한 이동성을 지닌 이동용 무선통신시스템에서 주파수 효율을 2배로 하여 한정된 주파수 자원을 효율적으로 활용할 수 있는 것이다.A unique effect of the present invention is to effectively utilize a limited frequency resource by doubling the frequency efficiency in a mobile wireless communication system having mobility with two independent polarizations in the same frequency band.

본 발명의 다른 효과는, 독립적인 두 편파가 이용된 이동용 무선통신시스템에서 신호에 편파특성 정보를 담고 있는 추적신호를 부가하고, 상기 추적신호의 역함수를 이용하여 편파간섭을 제거하는 것이다.Another effect of the present invention is to add a tracking signal containing polarization characteristic information to a signal in a mobile wireless communication system using two independent polarizations, and to remove polarization interference by using an inverse function of the tracking signal.

Claims (6)

동일주파수대역내에 동시 적용된 두 개의 독립적인 편파를 무선 송수신할 때 발생되는 편파신호의 간섭을 제거하는 편파간섭제거방법에 있어서,In the polarization interference cancellation method for removing the interference of the polarization signal generated when two independent polarizations applied simultaneously in the same frequency band, 무선 채널을 통하여 송신되는 신호를 채널특성을 구하기 위해 사전에 약속하여 알고 있는 기지(旣知)의 데이터가 포함된 추적신호와 전송하고자 하는 정보가 포함된 데이터신호로 구성한 후 이중편파안테나에서 전송하면, 상기 신호를 수신하는 기지국과 단말기의 수신부에 구비된 편파간섭제거부에서 추적신호 시간동안 알고리즘에 의해 채널특성함수를 찾은 후, 상기 신호의 데이터신호 시간동안 상기 채널특성함수를 복원발생기의 제어계수로 적용하여 데이터신호로부터 간섭이 일어나기 전의 신호값을 복원하는 것을 특징으로 하는 이동용 무선통신시스템에서 동일주파수 채널에 적용되는 이중편파의 편파간섭제거방법.When a signal transmitted through a wireless channel is composed of a tracking signal including known data known in advance to obtain channel characteristics, and a data signal including information to be transmitted, it is transmitted from a dual polarized antenna. In the polarization interference cancellation unit provided in the base station and the receiver receiving the signal, the channel characteristic function is found by the algorithm during the tracking signal time, and then the control coefficient of the restoration generator is restored to the channel characteristic function during the data signal time of the signal. The dual polarized wave interference cancellation method applied to the same frequency channel in a mobile wireless communication system, characterized in that for recovering the signal value before the interference occurs from the data signal. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복원발생기에서 복원된 신호값은,The signal value restored by the restoration generator is, 상기 편파간섭상쇄부의 계수계산기에서 채널전달계수 함수(H)를 구하고, 상기 H의 역함수인 채널특성계수 함수(H')를 Gauss-Jordan 제거 방법으로 구한 후, 상기 편파간섭상쇄부의 복원발생기에서 상기 H'의 값과 데이터모드의 신호함수를 곱하여 구해지는 것을 특징으로 하는 이동용 무선통신시스템에서 동일주파수 채널에 적용되는 이중편파의 편파간섭제거방법.The channel transfer coefficient function H is obtained from the coefficient calculator of the polarization interference canceller, and the channel characteristic coefficient function H ', which is an inverse function of H, is obtained by a Gauss-Jordan elimination method. A method of canceling polarized wave interference of a dual polarization applied to the same frequency channel in a mobile wireless communication system, characterized by multiplying a value of H 'and a signal function of a data mode. 동일주파수대역내에 동시 적용된 두 개의 독립적인 편파를 무선 송수신할 때 발생되는 편파신호의 간섭을 제거하는 편파간섭제거방법에 있어서,In the polarization interference cancellation method for removing the interference of the polarization signal generated when two independent polarizations applied simultaneously in the same frequency band, 무선 채널을 통하여 송신하고자 하는 정보가 포함된 신호를 이중편파안테나에서 전송하면, 상기 신호를 수신하는 기지국과 단말기의 수신부에 구비된 편파간섭상쇄부의 등화기에서 수신된 수직편파 또는 수평편파의 출력레벨을 판단하는 결정회로의 출력과 선택 알고리즘에 따른 클럭에 의해 발생된 제어신호로 제어하여 이중편파의 상호심볼간섭을 제거하고, 편파간섭상쇄기에서 결정회로의 출력과 선택 알고리즘에 따른 클럭에 의해 발생된 제어신호로 제어하여 복극에 의해 발생된 편파의 간섭을 제거하여 간섭이 일어나기 전의 신호값을 복원하는 것을 특징으로 하는 이동용 무선통신시스템에서 동일주파수 채널에 적용되는 이중편파의 편파간섭제거방법.When a signal containing information to be transmitted through a wireless channel is transmitted in a dual polarized antenna, the output level of the vertical or horizontal polarized wave received by the equalizer of the polarization interference canceller provided in the base station and the receiver of the signal receiving unit Controlled by the control signal generated by the output of the decision circuit and the clock according to the selection algorithm to determine the cross-symbol interference of the double polarization, and generated by the clock according to the output of the decision circuit and the selection algorithm in the polarization interference canceller. The control method of the dual polarized polarization interference applied to the same frequency channel in the wireless communication system, characterized in that by controlling the control signal to remove the interference of the polarization generated by the double polarization to restore the signal value before the interference occurs. 동일주파수대역내에서 두 개의 독립적인 편파의 특성정보를 담은 추적신호와 신호정보가 담긴 데이터신호로 이루어진 신호를 무선 송수신하는 기지국과 단말기로 이루어진 편파간섭제거시스템에 있어서,In a polarization interference cancellation system consisting of a base station and a terminal for wirelessly transmitting and receiving a signal consisting of a tracking signal containing two independent polarization characteristic information and a data signal containing signal information in the same frequency band, 상기 기지국과 단말기는,The base station and the terminal, 원신호를 부호화 및 변조하여 해당 RF 대역으로 주파수 천이하고 신호를 증폭시킨 후, 송신필터를 통해 이중편파안테나로 전송하는 송신부;A transmitter which encodes and modulates an original signal, frequency shifts a corresponding RF band, amplifies the signal, and then transmits the dual signal to a dual polarized antenna through a transmission filter; 상기 송신부에서 분리, 전송된 두 편파 신호를 송수신하고, 상기 두 편파를 높은 분리도로 수신하는 이중편파안테나; 및A dual polarized antenna for transmitting and receiving two polarized signals separated and transmitted by the transmitter and receiving the two polarized signals with high separation; And 상기 이중편파안테나에서 수신한 신호를 편파분리 및 수신필터를 거쳐 저잡음 증폭 후 해당 IF 대역의 신호로 주파수 천이하여 복조하고, 상기 추적신호를 사용하여 채널전달함수를 계산하고 상기 채널전달함수의 역함수인 채널특성함수를 간섭이 발생된 신호에 곱하여 편파간섭을 제거하는 편파간섭상쇄부가 구비된 수신부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이동용 무선통신시스템에서 동일주파수 채널에 적용되는 이중편파의 편파간섭제거시스템.Low noise amplification of the signal received from the dual polarized antenna through the polarization separation and the reception filter, then frequency shifted and demodulated to the signal of the corresponding IF band, calculates the channel transfer function using the tracking signal and is the inverse of the channel transfer function. Dual polarized polarization interference cancellation system applied to the same frequency channel in a mobile wireless communication system, characterized in that it comprises a receiver having a polarization interference canceller to remove the polarization interference by multiplying the channel characteristic function by the interference generated signal . 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 편파간섭상쇄부는,The polarization interference canceling unit, 상기 추적신호 시간동안에는 추적모드에 해당하는 T단자로 연결되고 데이터신호 시간동안에는 데이터모드에 해당하는 D단자로 연결되는 스위치;A switch connected to the T terminal corresponding to the tracking mode during the tracking signal time and to the D terminal corresponding to the data mode during the data signal time; 상기 T단자에 연결되어 전송되는 추적신호를 이용하여 채널전달함수와 채널특성함수를 계산하는 계수계산기;A coefficient calculator for calculating a channel transfer function and a channel characteristic function by using a tracking signal connected to the T terminal; 상기 D단자에 연결되어 데이터신호를 수신하고 상기 채널특성함수를 적용하여 편파간섭을 제거하는 복원발생기로 구성되는 것을 특징으로 하는 이동용 무선통신시스템에서 동일주파수 채널에 적용되는 이중편파의 편파간섭제거시스템.A dual polarized wave interference cancellation system applied to the same frequency channel in a mobile wireless communication system, characterized in that it is connected to the D terminal and receives a data signal and applies the channel characteristic function to remove the polarization interference. . 동일주파수대역내에서 두 개의 독립적인 편파를 무선 송수신하는 기지국과 단말기로 이루어진 편파간섭제거시스템에 있어서,In a polarization interference cancellation system consisting of a base station and a terminal for transmitting and receiving two independent polarizations in the same frequency band, 상기 기지국과 단말기는,The base station and the terminal, 원신호를 부호화 및 변조하여 해당 RF 대역으로 주파수 천이하고 신호를 증폭시킨 후, 송신필터를 통해 이중편파안테나로 전송하는 송신부;A transmitter which encodes and modulates an original signal, frequency shifts a corresponding RF band, amplifies the signal, and then transmits the dual signal to a dual polarized antenna through a transmission filter; 상기 송신부에서 분리, 전송된 두 이중편파 신호를 송수신하고, 상기 이중편파를 높은 분리도로 수신하는 이중편파안테나; 및A dual polarized antenna for transmitting and receiving two dual polarized signals separated and transmitted by the transmitter and receiving the dual polarized signals with high separation; And 상기 이중편파안테나에서 수신한 신호를 편파분리 및 수신필터를 거쳐 저잡음 증폭 후, 해당 IF 대역의 신호로 주파수 천이하여 복조하도록 상기 이중편파에 각각 적용되는 복조기와, 상기 복조기에서 복조된 상기 각 이중편파의 상호심볼간섭을 제거하도록 유한임펄스응답필터로 이루어진 등화기와, 상기 각 이중편파의 전송시 야기된 복극에 의해 발생된 편파간섭을 제거하도록 유한임펄스응답필터로 이루어진 편파간섭상쇄기와, 상기 등화기와 편파간섭상쇄기에 시간에 따른 적응 알고리즘을 제어하기 위한 결정회로 및 제어회로를 포함하여 이루어진 편파간섭상쇄부가 구비된 수신부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이동용 무선통신시스템에서 동일주파수 채널에 적용되는 이중편파의 편파간섭제거시스템.A demodulator applied to the dual polarized wave to demodulate the signal received by the dual polarized antenna through a polarization separation and a reception filter, and then frequency shift and demodulate the signal of a corresponding IF band, and each of the dual polarized signals demodulated by the demodulator An equalizer comprising a finite impulse response filter to remove mutual symbol interference of the polarization, a polarization interference canceller comprising a finite impulse response filter to remove polarization interference caused by the polarization caused during transmission of each double polarization, and the equalizer and polarization Dual polarization applied to the same frequency channel in a mobile wireless communication system, characterized in that it comprises a receiver having a polarization interference canceller comprising a decision circuit and a control circuit for controlling the adaptive algorithm over time in the interference canceller. Polarization interference removal system.
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