KR20060119843A - 디지털 멀티미디어 방송의 간섭 제거를 위한 무선 중계장치 - Google Patents

디지털 멀티미디어 방송의 간섭 제거를 위한 무선 중계장치 Download PDF

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KR20060119843A
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송봉섭
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Abstract

본 발명은 디지털 멀티미디어 방송의 간섭 제거를 위한 무선 중계 장치에 관한 것으로서, 무선 중계 장치에서 주 송신소로부터 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 신호를 수신한 무선 중계 장치가 신호를 증폭하여 송신 안테나로 신호를 송출할 때, 무선 중계 장치의 송수신 신호가 동일한 주파수 대역을 사용할 경우 무선 중계 장치의 송신 신호가 다시 다중 경로 페이딩 채널을 거쳐 중계 장치의 수신 안테나로 입력되어 주 송신소로부터의 수신 신호에 간섭으로 작용하며, 역유입된 간섭 신호가 일정 레벨 이상일 경우 무선 중계 장치의 발진 가능성을 높여 시스템 불안정의 원인이 된다. 본 발명은 무선 중계 장치의 문제점을 해결하기 위하여 디지털 멀티미디어 방송 프레임의 시각 동기 및 주파수 동기 획득을 위한 시스템 동기부와, 외부로 송신된 후 역유입되는 간섭 신호를 제거하되, 시스템 동기부의 널 심볼 및 위상 기준 심볼을 이용하여 적응 채널을 추정하고 이를 바탕으로 간섭 신호를 제거하는 간섭 제거 장치를 포함한다. 이에 따라, 본 발명은 송수신 안테나간 궤환 신호에 대해 효과적인 적응 간섭 제거 기능을 수행함으로써 무선 중계 장치로부터 방송 서비스를 받는 사용자 단말에 안정적인 고품질의 신호를 제공할 수 있다.
무선 중계 장치, 간섭 제거, 디지털 멀티미디어 방송

Description

디지털 멀티미디어 방송의 간섭 제거를 위한 무선 중계 장치{DEVICE FOR INTERFERENCE CANCELLATION OF DIGITAL MULTIMEDIA BROADCASTING}
도 1은 본 발명에 따른 디지털 멀티미디어 방송의 간섭 제거를 위한 무선 중계 장치를 간략하게 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 디지털 멀티미디어 방송의 간섭 제거를 위한 무선 중계 장치의 간섭 제거 장치를 보다 상세하게 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 디지털 멀티미디어 방송의 간섭 제거를 위한 무선 중계 장치의 DMB 프레임내의 널 심볼 구간과 위상 기준 심볼 구간에서의 채널 탭 계수 갱신 과정을 설명하기 위한 도면.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
10 : 수신 안테나 12 : 하향 컨버터
14 : ADC 16 : 간섭 제거 장치
18 : 시스템 동기부 20 : 제어부
22 : 자동 이득 조절부 24 : DAC
26 : 상향 컨버터 28 : 송신 안테나
본 발명은 무선 중계 장치에 관한 것으로서, 특히 송수신 안테나간 궤환 신호에 대하여 간섭을 제거하여 디지털 멀티미디어 방송 서비스를 고품질로 제공할 수 있는 디지털 멀티미디어 방송의 간섭 제거를 위한 무선 중계 장치에 관한 것이다.
일반적으로 통신 시스템에서 사용되는 무선 중계 장치는 산, 빌딩 등의 지형지물에 의해 전파의 전달이 어려운 음영 지역내의 사용자에게 서비스를 제공하기 위해 설치된다. 미약한 신호로 수신된 주 송신소 신호를 수신한 무선 중계 장치는, 수신한 신호를 증폭하여 음역 지역내의 사용자에게 서비스를 제공한다.
종래 무선 중계 장치의 일부에서는, 중계 장치의 송수신 안테나간의 역유입 신호에 의한 발진 현상을 막기 위하여 역유입 신호를 소거하는 기능을 제공하거나, 재전송 신호의 전력의 크기를 감소시켜 역유입 신호에 의한 간섭을 감소시키는 방법을 사용한다. 혹은, 송수신 안테나 사이의 물리적 이격거리를 확보하거나, 두 안테나를 특정 구조물 사이로 분리하여 설치하는 방법 등을 사용한다.
중계 장치에 역유입되는 신호에 의한 발진 현상을 제거하기 위하여, 무선 중계 장치는 중계 장치의 송신 안테나에서 시험 신호를 방사하여 수신 안테나로 입력되는 신호 성분을 측정하지만, 시험 신호를 동일 주파수 대역으로 방사하는 것은 기존 시스템에 간섭 신호로 작용할 수 있으며 시험 신호의 전송 율과 채널 추정 갱신 빈도가 무선 채널의 변화에 적응할 수 있는 정도이기 위해 시험 신호를 자주 전송해야하는 문제점이 있다.
무선 중계 장치에 역유입된 신호를 제거하기 위한 다른 방법으로는, 시험 신호를 방사하지 않고 적응 필터를 사용하여 역유입 신호를 추정한 후 이를 제거하는 방식을 사용한다. 적응 필터의 탭 계수는, 초기값 0으로부터 동작을 개시하여 적응 필터가 안정적으로 수렴했을 때 무선 중계 장치 안테나 간의 궤환 다중 경로 채널 계수를 나타낸다.
하지만, DMB 시스템과 같이 프레임 동기를 제공하기 위해 송신되는 널(Null) 심볼 전송 구간의 경우 무선 중계 장치가 재전송하는 신호 또한 널이 되어 안테나간의 궤환 다중 경로 신호가 중계 장치 수신 안테나로 입력되지 않으므로 적응 필터의 탭 계수가 0으로 수렴되고, 널 심볼 후에 입력되는 위상 기준 심볼(Phase Reference Symbol) 구간에서 다시 궤환 간섭 신호가 입력되어 채널 추정이 가능해 진다. 이에 따라, 적응 알고리듬을 이용한 궤환 채널 추정에 있어서 이와 같은 갑작스러운 채널 변화는, 탭 계수가 수렴하기 이전 시간동안의 데이터 추정에 큰 오차를 유발시킨다.
게다가, 데이터 추정 오차에 의한 잔여 간섭 신호가 크게 존재하는 위상 기준 심볼은 DMB 시스템에서 DQPSK(Differential QPSK) 변조 방식의 위상 기준으로 사용되므로 상기 구간에서의 오차는 무선 중계 장치로부터 DMB 신호를 수신하는 사용자 단말의 수신 품질을 크게 저하시킨다.
또한, 적응 필터를 사용하여 추정된 역유입 신호의 오차에 의해 잔여 간섭 신호의 전력이 큰 경우, 무선 중계 장치의 송신 신호 전력이 크게 증가하는 문제점을 갖는다.
따라서, 종래 기술에서는, 일부 무선 중계 장치에서 역유입 신호에 의한 발진 현상을 방지하기 위하여 무선 중계 장치에 역유입되는 신호를 제거하는 기능을 수행하나, 안테나간 역유입 신호 전력이 주 송신기의 신호 전력에 비해 일정 기준 이상 클 경우 여전히 발진하는 현상을 가지며 역유입 신호가 겪는 채널의 변화율이 클 경우 신호 대 간섭 비가 크게 저하되는 문제점을 가질 뿐만 아니라, 궤환 채널 추정을 통한 역유입 신호의 생성과 주 송신소로부터 수신 신호를 추정하는 과정에서 사용자에게 DMB 프레임의 널 심볼과 위상 기준 심볼을 안정적으로 제공하기 어려운 문제점을 갖는다.
본 발명의 목적은, 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 무선 중계 장치의 안테나에 역유입된 신호의 간섭을 제거함으로써, 서비스 지역내의 단말기에 고품질 디지털 멀티미디어 방송 데이터를 서비스할 수 있는 디지털 멀티미디어 방송의 간섭 제거를 위한 무선 중계 장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 디지털 멀티미디어 방송(DMB)의 간섭 신호를 제거하기 위한 무선 중계 장치에 있어서, 주 송신소로부터 수신된 신호를 중간 주파수 대역으로 하향 변환하는 하향 컨버터와, 하향 컨버터의 출력 신호를 디지털 신호로 변환하는 변환기와, 디지털 멀티미디어 방송 프레임의 시각 동기 및 주파수 동기 획득을 위한 시스템 동기부와, 외부로 송신된 후 역유입되는 간섭 신호를 제거하되, 시스템 동기부의 널 심볼 및 위상 기준 심볼을 이용하여 적응 채널을 추정하고 이를 바탕으로 간섭 신호를 제거하는 간섭 제거 장치와, 간섭 제거 장치의 출력 신호를 아날로그 신호로 변환하는 변환기와, 아날로그 신호를 무선 신호로 상향 변환하여 전송하는 상향 컨버터를 포함한다.
이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 디지털 멀티미디어 방송의 간섭 제거를 위한 무선 중계 장치를 간략하게 나타낸 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 디지털 멀티미디어 방송의 간섭 제거를 위한 무선 중계 장치는, 주 송신소 신호를 수신하는 수신 안테나(10)와, 수신 신호를 중간 주파수 대역으로 하향 변환하는 하향 컨버터(12)와, 하향 컨버터(12)의 출력 신호를 디지털 신호로 변환하는 ADC(Analog to Digital Convertor)(14)와, 시스템 동기를 획득하여 프레임 동기 및 심볼 동기를 간섭 제거 장치(16)에 제공하는 시스템 동기부(18)와, 안테나간 역유입되는 간섭 신호를 제거하는 간섭 제거 장치(16)와, 간섭 제거 장치(16), 자동 이득 조절부(22) 및 시스템 동기부(18)를 제어하기 위한 기능을 수행하는 제어부(20)와, 간섭 제거 장치(16)의 출력단에 연결되며 간섭 제거 장치(16)의 신호 이득을 조정하는 자동 이득 조절부(22)와, 간섭 제거 장치(16)의 출력 신호를 아날로그 신호로 변환하는 DAC(Digital to Analog Convertor)(24)와, 아날로그 신호를 RF(Radio Frequency) 신호로 상향 변환하는 상향 컨버터(26)와, 상향 컨버터(26)를 통해 입력되는 RF 신 호를 무선 단말기(미도시됨)에 전송하는 송신 안테나(28)를 포함한다.
여기서, 간섭 제거 장치(16)는, 무선 중계 장치 안테나간의 궤환 채널을 추정하기 위한 적응 채널 추정부(16a)와, 채널 추정부(16a)에서 얻은 탭 계수와 중계 장치의 송신 신호를 바탕으로 역유입된 간섭 신호를 생성하는 간섭 신호 생성부(16b)와, 무선 중계 장치의 수신 신호로부터 간섭 신호를 제거하여 주 송신기의 신호를 재생하고, 널 심볼(Null symbol) 또는 위상 기준 심볼(phase reference symbol)을 생성하여 전송하는 신호 재생부(16c)를 포함한다.
이와 같은 간섭 제거 장치(16)는, 적응 채널 추정부(16a)를 통해 시스템 동기부(18)로부터 정확한 널 심볼의 시작 위치와 위상 기준 심볼의 시작 위치 정보를 전달받는다. 적응 채널 추정부(16a)는 널 심볼의 시작 위치에서 적응 알고리듬을 이용한 궤환 채널 추정을 정지시키고, 위상 기준 심볼 시작점에서 궤환 채널 추정을 재시작한다. 이때, 널 심볼 구간에서 채널 추정은 간섭 제거 장치(16)의 필터 탭 계수를 모두 0으로 수렴 시켜 위상 기준 심볼 구간에서 궤환 채널 추정의 큰 오차를 갖게 하지만, 본 발명에서는 널 심볼 구간에서 채널 추정을 정지시킬 경우 상기 널 심볼 구간에서 궤환 채널이 크게 변화하지 않을 때 채널 추정 오차를 작게 유지할 수 있는 장점을 갖는다. 또한 위상 기준 심볼 구간에서 궤환 채널 계수를 안정적으로 얻기 위해 적응 채널 추정은 지속되나, 상기 구간에서 얻은 채널 계수로부터 신호를 재생성하지 않고 무선 중계 장치가 자체 발생한 위상 기준 심볼을 전송함으로써 중계 장치 서비스 지역내의 사용자에게 안정적인 위상 기준 심볼을 제공한다.
기술한 바와 같이 무선 중계기가 자체 발생한 위상 기준 심볼을 제공할 때 위상 기준 심볼 이후의 데이터 심볼 구간에서는 시스템 동기부(18)로부터 주 송신소 신호와 무선 중계 장치간의 채널 정보를 입력받아 신호 재생부(16c)에서 역채널 과정을 통해 이를 보상한다.
그리고 적응 채널 추정부(16a)는 위상 기준 심볼 구간내에 안정적인 궤환 채널 계수를 획득하고, 간섭 신호 생성부(16b) 및 신호 재생부(16c)를 통해 데이터 심볼 구간에서 무선 중계 장치의 수신신호로부터 추정된 궤환 채널과 무선 중계 장치 송신신호의 컨볼루션을 통해 얻은 역유입된 간섭 신호를 제거하여 주 송신소로부터 수신한 신호를 생성한다.
시스템 동기부(18)는 (a) 일반적인 일정 윈도우 구간의 에너지 크기 추정 방법을 사용하여 DMB 프레임의 널 심볼 구간의 대략적인 위치를 10 샘플 이내에서 추정하여 시간을 동기시키고, (b) 주 송신소로부터 수신한 위상 기준 심볼과 무선 중계 장치가 자체 발생한 위상 기준 심볼과의 상호 상관의 특성을 이용하여 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 부반송파 간격의 정수배에 해당하는 주파수 오차를 보정하기 위한 정수배 주파수를 동기시키고, (c) 수신한 위상 기준 심볼의 주파수 영역 위상 변이를 바탕으로 프레임 동기에 대한 미세 시간 동기를 통해 널 심볼과 위상 기준 심볼의 정확한 시간 위치를 추정하기 위한 미세 시간을 동기시킨 후에, (d) OFDM신호의 CP(Cyclic Prefix)의 자기 상관 특성을 이용하여 부반송파 간격의 1% 미만의 미세 주파수 오차를 보정하기 위한 미세 주파수를 동기시키는 과정을 포함한다. 또한 위상 기준 심볼 구간에서 주 송신소와 무선 중계장치 사이의 채널을 측정하는 과정을 포함한다.
보다 상세한 본 발명에 따른 디지털 멀티미디어 방송의 간섭 제거는 다음과 같다.
무선 중계 장치의 수신 안테나(10)에 입력되는 수신 신호는, 다음 수학식 1과 같다. 여기서, 안테나간 궤환 채널의 다중 경로를 Ｌ탭, 중계 장치의 처리 지연 시간을 Ｎ, 주 송신소로부터 수신된 신호 ｘn이라고 할 때 무선 중계 장치의 수신 신호 ｙn으로 나타낸다.
Figure 112006079784915-PAT00001
수학식 1에서
Figure 112006079784915-PAT00002
은 시간 샘플 ｎ에서 무선 중계 장치가 전송한 신호이고,
Figure 112006079784915-PAT00003
은 백색 잡음,
Figure 112006079784915-PAT00004
은 ｍ번째 궤환 채널 계수를 나타낸다.
중계 장치의 처리 지연시간 Ｎ이전에 수신된 신호는 주송신소로부터의 신호와 백색잡음의 합이며, 중계 장치의 처리지연시간 이후에 중계 장치의 송신 신호가 안테나간 궤환 채널
Figure 112006079784915-PAT00005
을 통과하여 다시 중계 장치에 입력된다.
궤환 채널 추정 단계에서 백색 잡음과 주송신소 신호의 합을 잡음
Figure 112006079784915-PAT00006
으 로 볼 때의 수신 신호는 중계 장치가 전송한 신호와 궤환 채널의 컨볼루션과 잡음과의 합으로 종래의 LMS 등의 적응 알고리듬을 이용하여 궤환 채널의 계수
Figure 112006079784915-PAT00007
을 추정할 수 있다.
다음 수학식 2는 적응 궤환 채널 계수
Figure 112006079784915-PAT00008
를 얻기 위한 일 예로서, LMS 알고리듬을 사용할 때의 채널 추정 계수 갱신 식을 나타낸다.
Figure 112006079784915-PAT00009
위 식에서 μ는 탭 계수 갱신 단위 크기를 나타낸다.
무선 중계 장치의 수신 신호 ｙn로부터 추정된 간섭 신호를 제거하여 주 송신소에서 수신한 신호 ｘn를 추정하는 것은 다음 수학식 3과 같다.
Figure 112006079784915-PAT00010
　　
이에 따라, 본 발명에 따른 디지털 멀티미디어 방송의 간섭 제거를 위한 무선 중계 장치는, 무선 중계 장치에서 전송한 신호를 바탕으로 무선 중계 장치의 안테나간 궤환 다중 경로 채널을 LMS(Least Mean Square), VSS-LMS(Variable Step Size LMS) 등의 적응 알고리듬을 이용하여 궤환 채널을 추정하고, 추정된 궤환 채널의 임펄스 응답과 중계 장치의 전송 신호와의 컨볼루션(convolution)을 통해 역 유입된 간섭 신호를 추정하여 중계 장치의 수신 신호로부터 간섭 신호를 제거한다. 이때, 재생성된 신호의 크기가 주 송신소로부터 수신한 신호의 평균 전력에 비해 임계치 이상으로 출력되는 것을 방지하기 위해 자동 이득 조절부(22)를 통해 신호의 전력 레벨을 제한한다.
도 2는 본 발명에 따른 디지털 멀티미디어 방송의 간섭 제거를 위한 무선 중계 장치의 간섭 제거 장치를 보다 상세하게 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선 중계 장치내 간섭 제거 장치는, 적응 알고리듬을 이용하여 안테나간 궤환 채널을 추정하는 적응 궤환 채널 추정부(16a)와, 추정된 궤환 채널과 무선 중계 장치의 송신 신호를 바탕으로 역유입된 간섭 신호를 생성하는 간섭 신호 생성부(16b)와, 무선 중계 장치의 수신 신호로부터 간섭 신호를 제거하여 주 송신소의 신호를 재생성하는 신호 재생부(16c)를 포함한다.
신호 재생부(16c)는 수신 신호에서 간섭 신호 생성부(16b)로부터 전달된 간섭 신호를 제거하는 기능을 수행하는 제거기(160)와, 주 송신소로부터 수신한 신호의 평균 전력으로부터 임계치 이상의 신호가 제거기(160)에서 출력될 때 신호의 전력을 제한하는 신호전력 제한기(162)와, 무선 중계 장치가 신호를 전송하기 이전에 주 송신소로부터의 신호만을 수신하는 구간에서 주 송신소 신호의 평균 전력을 측정하는 신호전력 측정기(164)와, 무선 중계 장치가 자체 발생한 위상 기준 심볼을 전송한 이후의 데이터 심볼 구간에서 주 송신소와 무선 중계 장치간의 채널을 보상하는 순방향 채널 보상기(170)와, 주 송신소 신호의 위상기준 심볼 구간에서 자체 발생시킨 위상 기준 심볼을 전송하기 위해 위상 기준 심볼을 발생시키는 기능을 수행하는 위상기준 심볼 발생기(166)와, 위상 기준 심볼 구간에서 자체 발생한 위상 기준 심볼 발생기(166)의 신호를 선택하고 데이터 구간에서 순방향 채널 보상기(170)의 신호를 선택하여 출력하는 선택 스위치(168) 등을 포함한다.
상술한 수학식 1과 같이, 무선 중계 장치가 신호를 전송하기 이전 구간에서 무선 중계 장치의 수신 신호는 주송신소의 송신 신호와 백색 잡음의 합으로 표현되며 상기 구간에서 주 송신소의 평균 전력을 측정할 수 있다.
측정된 주 송신소의 평균 전력으로부터 무선 중계 장치의 간섭 신호가 입력되는 구간에서 간섭 신호를 제거하여 추정된 주송신소의 신호 레벨이 일정 임계치 이상인 경우 잔여 간섭 신호 또는 잡음 성분으로 판단하여 신호 레벨을 제한한다.
신호 전력 제한기(162)는, 수학식 4와 같이 제거기(160)로부터 전달된 신호
Figure 112006079784915-PAT00011
에 대해 신호 전력 측정기(164)로부터 얻어진 평균 신호 전력을 바탕으로 신호 전력을 제한한다.
Figure 112006079784915-PAT00012
이때,
Figure 112006079784915-PAT00013
는 최대 순간 전송 신호 크기로서 일 예로서, 수학식 5와 같이 신호 전력 측정기(164)에서 얻어진 평균 신호 전력으로부터 전송 신호의 피크대 평균 전력비(peak to average power ratio) 만큼 더해진 값을 사용할 수 있다.
Figure 112006079784915-PAT00014
상술한 수학식 4와 수학식 5를 통해 무선 중계 장치의 전송 신호 크기를 제한하는 것은, 추정된 궤환 채널 및 추정된 간섭 신호가 적응 알고리듬이 충분히 수렴하지 않은 상태에서 얻어지는 경우 잔여 간섭 신호에 의해 추정 신호의 전력이 크게 증가하여 발진할 가능성이 커지는 것을 방지하기 위함이다. 따라서, 이러한 전력 제한 방법을 통해 궤환 채널을 통한 간섭 신호의 전력 크기가 약 30㏈ 이상 증가하더라도 동일한 적응 알고리듬을 이용하여 발진을 방지하면서 간섭 신호를 제거한다. 또한 적응 알고리듬의 수렴을 보장할 수 있으므로 주 송신소의 신호를 안정하게 복원할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 디지털 멀티미디어 방송의 간섭 제거를 위한 무선 중계 장치의 DMB 프레임내의 널 심볼 구간과 위상 기준 심볼 구간에서의 채널 탭 계수 갱신 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 무선 중계 장치에서 DMB 프레임내의 널 심볼 구간과 위상 기준 심볼 구간에서의 채널 탭 계수를 갱신하는 방법은 다음과 같다.
도 3의 (ㄱ) 내지 (ㄷ)와 같이, 디지털 멀티미디어 방송 프레임(DMB frame)의 널 심볼(Null symbol) 구간을 구별하지 않고 종래 적응 알고리즘을 이용하여 중계 장치의 간섭 신호를 추정할 경우 적응 채널 추정 신호는 (a) 널 심볼 이전의 데이터 심볼 구간에서 안정적으로 궤환 신호를 추정하는 구간(304)과, (b) 널 심볼 구간에서 주송신소 신호가 0이고, 이에 따라 무선 중계 장치의 송신 신호도 0이 되어 궤환 채널의 계수가 모두 0으로 수렴하기 위한 천이 구간(305)과, (c) 채널 탭 계수가 안정적으로 0으로 수렴되어있는 구간(306)과, (d) 주 송신소 신호가 위상 기준 심볼을 전송하면서 궤환 간섭 신호도 무선 중계 장치의 수신 안테나로 입력되어 상기 채널 탭 계수가 0에 수렴된 상태로부터 궤환 채널 계수값으로 수렴하기 위한 천이 구간(307)과, (e) 상기 천이 구간 이후에 안정적으로 궤환 채널을 추정하여 간섭 신호를 제거할 수 있는 구간(308)을 포함한다.
종래 방식에서 전송 심볼을 구별하지 않고 적응 알고리즘으로 간섭 신호를 제거할 경우 널 심볼 구간(301)에서 추정 채널 탭계수가 0으로 수렴하기 위한 천이 구간(305)과 위상 기준 심볼 전송구간(302)에서 추정 채널 탭계수가 0으로부터 안정적인 궤환 채널 탭 계수로 수렴하기 위한 천이 구간(307)에서 큰 채널 추정 오차를 갖는다. 그러므로, 서비스 사용자 측면에서 널 심볼은 프레임 시작점의 정보를 가지며, 위상 기준 심볼은 DQPSK 변조 심볼의 위상 기준으로서 상기 구간에서의 큰 오차는 중계 장치가 서비스하는 신호의 품질을 크게 저하시키는 원인이 된다.
반면에, 도 3의 (ㄹ) 내지 (ㅂ)와 같이, 본 발명에 따라 디지털 멀티미디어 방송 프레임(DMB frame)의 널 심볼과 위상 기준 심볼의 정확한 위치 정보를 이용할 경우 적응 채널 추정 신호는 (a) 널 심볼 이전의 데이터 심볼 구간에서 안정적으로 궤환 신호를 추정하는 구간(309)과, (b) 널 심볼 시작 위치에서 적응 채널 탭 계수 갱신을 정지시켜 채널 계수를 유지하는 구간(310)과, (c) 위상 기준 심볼 위치에서 궤환 채널 계수 갱신을 재개하여 궤환 채널의 변화를 추정하는 천이 구간(311)과, (d) 상기 천이 구간 이후에 안정적으로 궤환 채널을 추정하여 간섭 신호를 제거하는 구간(312)을 포함한다.
그러므로, 본 발명은 종래 방식에 비해 널 심볼 구간(301)에서 궤환 채널의 계수를 유지함으로써, 위상 기준 심볼 구간(302)에서의 천이 구간(311)이 기존 방식의 천이 구간(307)에 비해 단축되어 위상 기준 심볼 이후의 데이터 심볼 구간(303)에서 보다 안정적으로 간섭 신호가 제거된 고품질의 신호를 전송할 수 있다.
게다가, 본 발명은 위상 기준 심볼 구간(302)에서 무선 중계 장치의 수신 신호로부터 궤환 채널 계수의 갱신을 지속하지만, 널 심볼 구간(301)과 위상 기준 심볼 구간(302)에서 무선 중계 장치의 수신 신호로부터 간섭 신호를 제거하여 획득한 주 송신소의 추정 신호를 서비스 지역에 송출하지 않고 자체 발생시킨 널 심볼과 위상 기준 심볼을 전송한다. 이에 따라, 널 심볼과 위상 기준 심볼을 중계 장치가 자체 재생성하여 전송함으로써 서비스 사용자 측면에서 상기 구간에서의 신호 품질을 유지할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 추정 신호 전력 제한 및 DMB 프레임의 널 심볼과 위상 기준 심볼 구간에서의 효과적인 궤환 채널 추정 방법을 적용하며 또한 서비스 지역내의 사용자에게 고품질의 널 심볼과 위상 기준 심볼을 제공하여 시스템 동기 및 데이터 복조 과정에서 오류 확률을 감소시킬 수 있다.
그러므로, 본 발명은 무선 중계 장치의 수신 안테나로 입력되는 궤환 신호를 효과적으로 제거함으로써 서비스 지역 내의 단말기에 고품질의 신호를 제공할 수 있고, 적응 알고리듬을 이용한 궤환 채널 추정을 통해 무선 환경에 적응적으로 동작할 수 있다.
한편, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되는 것이 아니라 후술되는 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상과 범주 내에서 당업자에 의해 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims (7)

  1. 디지털 멀티미디어 방송(DMB)의 간섭 신호를 제거하기 위한 무선 중계 장치에 있어서,
    주 송신소로부터 수신된 신호를 중간 주파수 대역으로 하향 변환하는 하향 컨버터와,
    상기 하향 컨버터의 출력 신호를 디지털 신호로 변환하는 변환기와,
    상기 디지털 멀티미디어 방송 프레임의 시각 동기 및 주파수 동기 획득을 위한 시스템 동기부와,
    외부로 송신된 후 역유입되는 간섭 신호를 제거하되, 상기 시스템 동기부의 널 심볼 및 위상 기준 심볼을 이용하여 적응 채널을 추정하고 이를 바탕으로 간섭 신호를 제거하는 간섭 제거 장치와,
    상기 간섭 제거 장치의 출력 신호를 아날로그 신호로 변환하는 변환기와,
    상기 아날로그 신호를 무선 신호로 상향 변환하여 전송하는 상향 컨버터
    를 포함하는 디지털 멀티미디어 방송의 간섭 제거를 위한 무선 중계 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 시스템 동기부는,
    DMB 프레임의 널 심볼 구간의 대략적인 위치를 추정하고,
    OFDM 부반송파 간격의 정수배의 주파수 오차를 보정하고,
    프레임 동기 및 심볼 동기의 정확한 시간 위치를 추정하기 위하여 미세 시간을 동기하고,
    부반송파 간격의 미세 주파수 오차를 보정하기 위하여 미세 주파수를 동기하고,
    주 송신소와 무선 중계기간의 채널 응답을 추정하는
    디지털 멀티미디어 방송의 간섭 제거를 위한 무선 중계 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 간섭 제거 장치는,
    상기 안테나간 궤환 채널을 추정하는 적응 채널 추정부와,
    상기 궤환 채널 추정치를 바탕으로 간섭 신호를 추정하는 간섭 신호 생성부와,
    상기 추정된 간섭 신호를 수신 신호에서 제거하여 주 송신소 신호를 추정하는 신호 재생부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 멀티미디어 방송의 간섭 제거를 위한 무선 중계 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 신호 재생부는,
    상기 간섭 신호를 제거하여 추정된 신호가 상기 주 송신소의 평균 신호 전력에 비해 임계치 이상의 신호일 때 상기 추정 신호의 전력을 제한하여 발진을 방지 하고 적응 알고리듬의 수렴을 보장하는 것을 특징으로 하는 디지털 멀티미디어 방송의 간섭 제거를 위한 무선 중계 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 임계치를 상기 주 송신소 신호의 평균 전력에서 피크 대 평균 전력 비 만큼 더한 값으로 사용하는 것을 특징으로 하는 디지털 멀티미디어 방송의 간섭 제거를 위한 무선 중계 장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 신호 재생부는,
    상기 수신 신호에서 간섭 신호를 제거하는 기능을 수행하는 제거기와,
    상기 주 송신소로부터 수신한 신호의 평균 전력으로부터 임계치 이상의 신호가 상기 제거기에서 출력될 때 신호의 전력을 제한하는 신호전력 제한기와,
    상기 신호를 전송하기 이전에 상기 주 송신소로부터의 신호만을 수신하는 구간에서 주 송신소 신호의 평균 전력을 측정하는 신호전력 측정기와,
    상기 주 송신소 신호의 위상기준 심볼 구간에서 자체 발생시킨 위상 기준 심볼을 전송하기 위해 위상 기준 심볼을 발생시키는 위상 기준 심볼 발생기와,
    상기 주 송신소와 무선 중계 장치 간의 채널을 보상하는 순방향 채널 보상기와,
    상기 위상 기준 심볼 구간에서 자체 발생한 위상 기준 심볼 발생기의 신호를 선택하고 데이터 구간에서 상기 순방향 채널 보상기의 신호를 선택하여 출력하는 선택 스위치
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 멀티미디어 방송의 간섭 제거를 위한 무선 중계 장치.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 신호 재생부는,
    상기 디지털 멀티미디어 방송 프레임의 널 심볼 구간과 위상 기준 심볼 구간에서,
    상기 널 심볼 이전의 데이터 심볼 구간에서 안정적으로 궤환 신호를 추정하는 추정 구간과,
    상기 널 심볼 시작 위치에서 적응 채널 탭 계수 갱신을 정지시켜 채널 계수를 유지하는 채널 계수 유지 구간과,
    상기 위상 기준 심볼 위치에서 상기 궤환 채널 계수 갱신을 재개하여 궤환 채널의 변화를 추정하는 천이 구간과,
    상기 천이 구간 이후에 안정적으로 궤환 채널을 추정하여 상기 간섭 신호를 제거하는 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 멀티미디어 방송의 간섭 제거를 위한 무선 중계 장치.
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