KR20010106445A - Stacked-carrier discrete multiple tone communication technology - Google Patents
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Abstract
주파수 도메인 스프레딩계 "스택 캐리어" 확산 스펙트럼 통신 시스템(10)에서는 기저대역 신호의 시간 도메인 표현에 겹쳐진 또는 스태크된 복소수 사인 캐리어파가 곱해진다. 바람직한 실시예(10)에서, 스프레딩은 크고 빠른 푸리에 변환(FFT)을 에너자이즈한다. 이것은 적당한 출력의 FFT 크기에 대한 계산의 복잡성을 덜어준다. 점-대-다중점 및 다중점-대-다중점(노들리스) 네트워크 토폴로지가 가능하다. 코드 널링 방법은 다양한 소스(11)의 스펙트럼 다이버시티를 이용함으로써 간섭 소거 및 강화된 신호 분할을 위한 것이다. 기본 시스템(10)은 공간 분할을 이용하여 간섭 소거 및 강화된 신호 분할을 위한 것일 뿐만 아니라 다중요소 안테나 배열(26/18) 널링 방법을 포함하도록 확대될 수 있다. 그러한 방법은 무선 환경에 적합하거나 적용될 수 있는 지향성 및 역지향성 전송 시스템을 가능하게 한다. 그러한 시스템은 대역폭 요구 및 더 높은 차원의 변조 포맷에 적합하며 첨단(최대-SINR) 디스프레더 적응성 알고리즘을 사용한다.In a frequency domain spreading system " stack carrier " spread spectrum communication system 10, a superimposed or stacked complex sine carrier wave is multiplied by the time domain representation of the baseband signal. In a preferred embodiment 10, spreading energizes a large and fast Fourier transform (FFT). This reduces the complexity of the calculation for the FFT size of the appropriate output. Point-to-multipoint and multipoint-to-multipoint (nodless) network topologies are possible. The code nulling method is for interference cancellation and enhanced signal segmentation by utilizing the spectral diversity of the various sources 11. The basic system 10 can be extended to include multi-element antenna array 26/18 nulling methods as well as for interference cancellation and enhanced signal partitioning using spatial partitioning. Such a method allows for a directional and reverse transmission system that can be adapted or applied to a wireless environment. Such systems are suitable for bandwidth requirements and higher-order modulation formats and use advanced (maximum-SINR) despreader adaptive algorithms.
Description
1940년대 제2차 세계대전동안에 고주파(HF)대역 통화를 위한 "주파수 다이버시티" 또는 "스택 캐리어 통신"과 더불어 통신기술이 발전하였다. J. Proakis가 쓴 Digital Communications(McGraw-Hill출판사, 1989)의 7.4절 내지 7.7절에 나오는 주파수 다이버시티 통신기술을 참조할 수 있다. Proakis에 의하면 다이버시티 기술은 상당히 감쇠된 채널, 예를 들어 심한 페이드(deep fade) 상태의 채널을 수신함에 있어 에러가 유발된다는 개념에 기초한다고 한다. 단지 서로 독립적으로 페이딩하는 채널에 대하여는, 원 신호의 수 개의 복제된 신호를 수신기에 공급하는 것은 복제된 채널 모두가 함께 페이드 아웃하는 특별한 경우외에는 안정되고 연속된 통신의 잠재성이 있다. 그러한 확률을 추정할 수 있다.During World War II, communication technology developed along with "frequency diversity" or "stack carrier communication" for high frequency (HF) band calls. Reference may be made to the frequency diversity communication techniques described in Sections 7.4 to 7.7 of Digital Communications (McGraw-Hill Publishers, 1989) by J. Proakis. According to Proakis, diversity technology is based on the concept that errors are introduced when receiving a significantly attenuated channel, for example, a channel with a deep fade. For channels that only fade independently of each other, supplying the receiver with several replicated signals of the original signal has the potential for stable and continuous communication, except in the special case where all of the replicated channels fade out together. Such probability can be estimated.
주파수 다이버시티는 많은 다이버시티 방법 중의 하나이다. 공칭상으로 각 코히어런스 채널의 대역폭으로 나뉘어진 몇 개의 캐리어 채널에 의해 같은 변조가이루어진다. 시간 다이버시티에서는 동일한 정보가 서로 다른 시간 슬롯에 걸쳐 전송된다. 다이버시티 구성에 다중 안테나가 사용될 수 있다. 하나의 전송 안테나로부터 보내어진 신호를 수신하는 데에 수 개의 수신 안테나가 사용될 수도 있다. 수신 안테나는 그룹 중에서 서로 다른 다중경로 간섭(multipath interference)을 변화시키기에 충분히 멀리 떨어져 있는 것이 가장 효과적이다. 일반적으로 독립적인 신호 페이딩을 확인하려면 공칭상 10개 파장의 분리가 필요하다.Frequency diversity is one of many diversity methods. Nominally, the same modulation is achieved by several carrier channels divided by the bandwidth of each coherence channel. In time diversity, the same information is transmitted over different time slots. Multiple antennas may be used in the diversity configuration. Several receive antennas may be used to receive signals sent from one transmit antenna. It is most effective that the receiving antennas are far enough apart to change different multipath interference among the groups. In general, identifying independent signal fading requires separation of nominally 10 wavelengths.
채널의 코히어런스 대역폭보다 훨씬 큰 대역폭을 가진 신호는 좀 더 정교한 다이버시티 구성에 사용될 수 있다. 그러한 대역폭(W)을 갖는 신호는 다중경로 성분을 분해하여 수신기에 수 개의 독립적으로 페이딩하는 신호 경로를 제공할 것이다.Signals with bandwidths much larger than the coherence bandwidth of the channel can be used for more sophisticated diversity configurations. A signal with such a bandwidth W will resolve the multipath component and provide several independently fading signal paths to the receiver.
종래의 또 다른 다이버시티 구성에는 도착각(angle-of-arrival) 또는 공간적 다이버시티 및 편파 다이버시티가 있었다.Another conventional diversity scheme was angle-of-arrival or spatial diversity and polarization diversity.
사용자가 각각의 채널에 해당하는 코히어런스 대역폭보다 상당히 큰 대역폭(W)을 사용할 수 있는 경우에, 채널은 적어도 각각의 채널의 코히어런스 대역폭의 중심 주파수에서 서로 떨어진 다수의 주파수 분할 다중 서브채널로 세분될 수 있다. 그러면 동일한 신호가 주파수 다이버시티 작업을 구축하도록 주파수 분할 다중 서브채널상으로 전송될 수 있다. 대역폭(W)을 포함하는 광대역 바이너리 신호를 사용하여도 그와 동일한 결과를 얻을 수 있다.If a user can use a bandwidth (W) that is significantly greater than the coherence bandwidth corresponding to each channel, the channels are at least multiple frequency division multiple subchannels away from each other at the center frequency of the coherence bandwidth of each channel. Can be subdivided into The same signal can then be transmitted over frequency division multiple subchannels to establish frequency diversity operation. The same result can be obtained by using a wideband binary signal including the bandwidth (W).
G. K. Kaleh의 논문 "Frequency-Diversity Spread-Spectrum Communication System to Counter Band-limited Gaussian Interference"(IEEE Transactions onCommunications, 1994년 9월)에는 완만하게 방해를 받는 신호환경에서 작동시킬 수 있는 확실한 구성이 개관되어 있다.GK Kaleh's paper, "Frequency-Diversity Spread-Spectrum Communication System to Counter Band-limited Gaussian Interference" (IEEE Transactions on Communications, September 1994), outlines a robust configuration that can operate in a modestly disturbed signaling environment. .
J. Proakis는상기 책의제8장 "Spread Spectrum Signals for Digital Communication"에서 주파수 다이버시티 확산 스펙트럼과 다중접속 개념에 대하여 서술하고 있다. 다중경로 페이딩과 부분대역 잼을 방지하기 위해서 주파수 호핑 확산 스펙트럼과 결합된 다이버시티 전송이 상술되어 있다.J. Proakis discusses the concept of frequency diversity spread spectrum and multiple access in Chapter 8, "Spread Spectrum Signals for Digital Communication." Diversity transmission combined with frequency hopping spread spectrum is detailed to prevent multipath fading and subband jamming.
송신 및 수신 작업 과정에서 동일한 공간적 이득 패턴을 제공하려는 의도에서 다중요소 안테나 배열을 채택하는 역지향성 방법이 제안되었으며 일찍이 1959년에 사용되었다(그러한 기술에 대한 논의는 R. Monzingo, T. Miller 저, Introduction to Adaptive Arrays, Wiley Interscience 출판사, 1980; Van Atta의 미국특허 제 2,908,002호, "Electromagnetic Reflection"; 및, 1983년 5월 10일 출원된 B. Glance, P. Henry의 미국특허 제 4,383,332호 "High Capacity Mobile Radio System"을 참조). TDD 시스템은 예를 들어, 수신경로와 전송경로간의 채널 변화를 최소화함으로써 역지향성 안테나 배열을 구현하는 효과적인 수단을 제공한다.An anti-directional method was proposed, which adopted a multi-element antenna array in the intention of providing the same spatial gain pattern in the transmission and reception operations, and was used in 1959 (discussion of such a technique by R. Monzingo, T. Miller, Introduction to Adaptive Arrays, Wiley Interscience Publishing, 1980; US Patent No. 2,908,002 to Van Atta, "Electromagnetic Reflection"; and US Patent No. 4,383,332 to B. Glance, P. Henry, filed May 10, 1983, "High. Capacity Mobile Radio System ". The TDD system provides an effective means of implementing a reverse antenna arrangement, for example, by minimizing channel changes between the receive and transmit paths.
본 발명은 일반적으로는 무선 통신에 관한 것이며, 보다 상세하게는 동적인 환경변화가 있어서 통신이 곤란하고 방해를 받는 환경에서의 다중접속을 위한 통신기술에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention generally relates to wireless communication, and more particularly, to a communication technology for multiple access in an environment in which communication is difficult and disturbed due to dynamic environmental changes.
도 1은 수 개의 원격 이동 유닛이 하나 이상의 중심 기지국의 주변의 공간에 분포되어있는 본 발명의 통신 시스템 실시예의 블럭도이다.1 is a block diagram of a communication system embodiment of the present invention in which several remote mobile units are distributed in space around one or more central base stations.
도 2a는 스택 캐리어 확산 스펙트럼 송신기 뱅크가 점-대-점 송신기용 안테나 배열에 연결되고, 또 다른 안테나 배열은 점-대-점 수신기용 스택 캐리어 확산 스펙트럼 수신기 뱅크(5)에 연결된 본 발명의 실시예를 나타내는 블럭도이다.2a shows an embodiment of the invention in which a stack carrier spread spectrum transmitter bank is connected to an antenna arrangement for a point-to-point transmitter, and another antenna arrangement is connected to a stack carrier spread spectrum receiver bank 5 for a point-to-point receiver. A block diagram showing an example.
도 2b는 스택 캐리어 다중접속 송신기 뱅크가 네트워크 송신기용 안테나 배열에 연결되고, 또 다른 안테나 배열은 네트워크 수신기용 스택 캐리어 다중접속 수신기 뱅크에 연결된 본 발명의 실시예를 나타내는 블럭도이다.2B is a block diagram illustrating an embodiment of the invention in which a stack carrier multiple access transmitter bank is connected to an antenna array for a network transmitter, and another antenna array is connected to a stack carrier multiple access receiver bank for a network receiver.
도 3a는 스택 캐리어 확산 스펙트럼 송신기 뱅크가 점-대-점 송신기용 시간분할 듀플렉서에 연결되고, 또 다른 시간분할 듀플렉서는 점-대-점 수신기용 스택 캐리어 확산 스펙트럼 수신기에 연결된 본 발명의 실시예를 나타내는 블럭도이다.3A illustrates an embodiment of the invention in which a stack carrier spread spectrum transmitter bank is connected to a time division duplexer for a point-to-point transmitter, and another time division duplexer is connected to a stack carrier spread spectrum receiver for a point-to-point receiver. A block diagram is shown.
도 3b는 스택 캐리어 다중접속 송신기가 네트워크 송신기용 시간분할 듀플렉서에 연결되고, 또 다른 시간분할 듀플렉서는 네트워크 수신기용 스택 캐리어 다중접속 수신기에 연결된 본 발명의 실시예를 나타내는 블럭도이다.3B is a block diagram illustrating an embodiment of the invention in which a stack carrier multiple access transmitter is connected to a time division duplexer for a network transmitter, and another time division duplexer is connected to a stack carrier multiple access receiver for a network receiver.
도 4a는 스택 캐리어 확산 스펙트럼 송신기가 점-대-점 송신기용 코드널러(code nuller)에 연결되고, 또 다른 코드 널러는 점-대-점 수신기용 스택 캐리어 확산 스펙트럼 수신기에 연결된 본 발명의 실시예를 나타내는 블럭도이다.4A illustrates an embodiment of the invention in which a stack carrier spread spectrum transmitter is connected to a code nuller for a point-to-point transmitter and another code nuller is connected to a stack carrier spread spectrum receiver for a point-to-point receiver. A block diagram is shown.
도 4b는 스택 캐리어 다중접속 송신기가 네트워크 송신기용 코드 널러에 연결되고, 또 다른 코드 널러는 네트워크 수신기용 스택 캐리어 다중접속 수신기에 연결된 본 발명의 실시예를 나타내는 블럭도이다.4B is a block diagram illustrating an embodiment of the invention in which a stack carrier multiple access transmitter is coupled to a code nuller for a network transmitter, and another code nuller is coupled to a stack carrier multiple access receiver for a network receiver.
도 5a는 스택 캐리어 확산 스펙트럼 송신기가 점-대-점 송신기용의 넓게 분산된 주파수 채널라이저에 연결되고, 또 다른 넓게 분산된 주파수 채널라이저는 점-대-점 수신기용 스택 캐리어 확산 스펙트럼 수신기에 연결된 본 발명의 실시예를 나타내는 블럭도이다.5A shows a stack carrier spread spectrum transmitter connected to a widely distributed frequency channelizer for a point-to-point transmitter, and another widely distributed frequency channelizer connected to a stack carrier spread spectrum receiver for a point-to-point receiver. A block diagram illustrating an embodiment of the invention.
도 5b는 스택 캐리어 다중접속 송신기가 네트워크 송신기용의 넓게 분산된 주파수 채널라이저에 연결되고, 또 다른 넓게 분산된 주파수 채널라이저는 네트워크 수신기용 스택 캐리어 다중접속 수신기에 연결된 본 발명의 실시예를 나타내는 블럭도이다.5B is a block diagram illustrating an embodiment of the present invention in which a stack carrier multiple access transmitter is connected to a widely distributed frequency channelizer for a network transmitter, and another widely distributed frequency channel riser is connected to a stack carrier multiple access receiver for a network receiver. It is also.
도 6a는 스택 캐리어 확산 스펙트럼 송신기 뱅크가 점-대-점 송수신기 시스템용 스택 캐리어 확산 스펙트럼 송신기 뱅크를 제어하는 역 어텝터(retro-adaptor)를 갖는 스택 캐리어 확산 스펙트럼 수신기 뱅크와 안테나 배열 모두에 연결된 동기 시간분할 듀플렉서 뱅크에 연결되는 본 발명의 실시예를 나타내는 블럭도이다.FIG. 6A illustrates a synchronization in which a stack carrier spread spectrum transmitter bank is connected to both a stack carrier spread spectrum receiver bank and an antenna arrangement having a retro-adaptor controlling the stack carrier spread spectrum transmitter bank for a point-to-point transceiver system. A block diagram illustrating an embodiment of the invention coupled to a time division duplexer bank.
도 6b는 스택 캐리어 다중접속 송신기 뱅크가 네트워크 시스템용 스택 캐리어 다중접속 송신기 뱅크를 제어하는 역 어텝터를 갖는 스택 캐리어 다중접속 수신기 뱅크와 안테나 배열 모두에 연결된 동기 시간분할 듀플렉서에 연결되는 본 발명의 실시예를 나타내는 블럭도이다.FIG. 6B illustrates an embodiment of the invention in which a stack carrier multiple access transmitter bank is coupled to a synchronous time division duplexer connected to both an antenna array and a stack carrier multiple access receiver bank having an inverse adapter for controlling the stack carrier multiple access transmitter bank for a network system. A block diagram showing an example.
도 7a는 도 2a, 3a, 4a, 5a 및 6a에 도시된 것들과 유사한 스택 캐리어 확산 스펙트럼 송신기의 기능 블럭도이다.FIG. 7A is a functional block diagram of a stack carrier spread spectrum transmitter similar to those shown in FIGS. 2A, 3A, 4A, 5A, and 6A.
도 7b는 도 2a, 3a, 4a, 5a 및 6a에 도시된 것들과 유사한 스택 캐리어 확산 스펙트럼 수신기의 기능 블럭도이다.FIG. 7B is a functional block diagram of a stack carrier spread spectrum receiver similar to those shown in FIGS. 2A, 3A, 4A, 5A, and 6A.
도 8은 도 1의 시스템에 도시된 기지국의 블럭도이며 통신 시스템의 멤버들을 공간적으로 식별하게 하는 안테나 배열의 가능성을 나타낸다. 각각의 기능적 송신기 및 수신기 라인은 기본 스택 캐리어 확산 스펙트럼 통신 매체를 지원하는 많은 채널을 포함하고 있음을 나타낸다.FIG. 8 is a block diagram of a base station shown in the system of FIG. 1, illustrating the possibility of an antenna arrangement to spatially identify members of a communication system. Each functional transmitter and receiver line represents a number of channels that support the underlying stack carrier spread spectrum communication medium.
도 9는 도 1의 시스템에 도시된 전형적인 원격 유닛의 블럭도이며, 기본 스택 캐리어 확산 스펙트럼 통신 매체를 지원하는 적응성 채널 평준화 및 프리엠파시스 기능을 나타낸다.FIG. 9 is a block diagram of a typical remote unit shown in the system of FIG. 1, illustrating adaptive channel leveling and preemphasis functions supporting a basic stack carrier spread spectrum communication medium.
도 10은 각 안테나에 하나씩 있는 복수의 개별 T/R 모듈을 포함하는 다중요소 T/R 모듈의 블럭도이다. 시스템 복잡성은 안테나의 수에 따라 그 규모가 커지거나 작아질 수 있다. 공간적 프로세스는 수신 작업시의 아날로그-대-디지털 변환(ADC) 처리 후, 그리고 송신 작업시의 디지털-대-아날로그 변환(DAC) 작업 전에 이루어진다. 스펙트럼의 스프레딩 작업 뿐만 아니라 모든 공간은 디지털 데이터로 수행된다. 모든 키 주파수와 시스템에서의 기준 클럭은 GPS 클럭과 같은 일반적인 클럭으로부터 얻어진다. TDD 시스템에서의 정확한 역지향성을 필요로하는 모듈계산을 위한 메카니즘을 나타내고 있다.10 is a block diagram of a multi-element T / R module including a plurality of individual T / R modules, one for each antenna. System complexity can be large or small depending on the number of antennas. The spatial process takes place after the analog-to-digital conversion (ADC) processing in the receive operation and before the digital-to-analog conversion (DAC) operation in the transmission operation. In addition to spreading the spectrum, all space is performed with digital data. All key frequencies and reference clocks in the system are derived from common clocks such as GPS clocks. A mechanism for module calculation that requires accurate reverse orientation in a TDD system is shown.
도 11은 기저대역 데이터가 복소수 데이터 벡터의 조합을 위한 타임-멀티플렉서로 전달된 분리 스칼라로 곱한 Kspread분리 확산 셀 위로 겹쳐진 스택 캐리어 확산 스펙트럼 변조기의 블럭도이다.11 is a block diagram of a stack carrier spread spectrum modulator superimposed over a K spread split spread cell multiplied by a split scalar passed to base-time multiplexers for combination of complex data vectors.
도 12는 전적-디지털 완전 적응성 구현에서 스택 캐리어 확산 스펙트럼 디스프레더의 블럭도이다.12 is a block diagram of a stack carrier spread spectrum spreader in an all-digital fully adaptive implementation.
도 13은 데이터 길이가 6이고, 확산 인자(Kspread)가 4이며, 각 그룹간의 분리가 2인 예시적인 BPSK 다중 톤을 나타낸 도면이다. 각 그룹 셀(g1-g4)은 간섭과 그 외의 문제들을 해결하기 위해 채널 평준화 및 프리엠파시스에 의해 조작될 수 있는 독립적 진폭을 갖는 것으로 도시되어 있다.FIG. 13 shows an exemplary BPSK multi-tone with a data length of 6, a spread factor (K spread ) of 4, and a separation between each group of 2. FIG. Each group cell g1-g4 is shown as having an independent amplitude that can be manipulated by channel equalization and preemphasis to solve interference and other problems.
도 14는 안테나 배열로부터 수신된 신호{x(t)}를 복원하는 데 사용된 "SCORE" 프로세서를 나타내는 도면이다. 프로세서 제어는 제어 필터{h(t)}, 주파수-쉬프트 값 알파 및 콘주게이션 제어{(*)}를 포함한다.14 is a diagram illustrating a "SCORE" processor used to recover a signal {x (t)} received from an antenna array. Processor control includes control filter {h (t)}, frequency-shift value alpha and conjugation control {(*)}.
도 15는 두 개의 셀 서브세트 위에 게이팅하는 코드 게이티드 SCORE 디스프레딩 연산을 나타내는 데이터 흐름도이다.15 is a data flow diagram illustrating a code gated SCORE spreading operation gating over two subsets of cells.
도 16은 두 개의 셀 서브세트 위에 게이팅하는 코드 게이티드 SCORE 디스프레딩 연산을 나타내는 데이터 흐름도이며, 도 15의 그것과 대칭임을 보여준다.FIG. 16 is a data flow diagram illustrating a code gated SCORE spreading operation gating over two subsets of cells, showing that it is symmetric with that of FIG. 15.
도 17은 본 발명의 실시예인 시간 분할 중복 통신 시스템용 시간-주파수 포맷을 나타낸다.17 illustrates a time-frequency format for a time division redundancy communication system, which is an embodiment of the invention.
도 18은 기본 DMT 모뎀의 활성 톤 포맷을 나타낸다.18 shows an active tone format of a basic DMT modem.
도 19는 송/수신 교정법을 나타내는 데이터 흐름도이다.19 is a data flowchart showing a transmission / reception calibration method.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 DMT계 스택 캐리어 다중접속(SCMA)을 이용하기 위한 집적된 단일 안테나(T/R) 및 이산 다중 톤(DMT) 모뎀을 나타낸다.20 illustrates an integrated single antenna (T / R) and discrete multiple tone (DMT) modem for using DMT based stack carrier multiple access (SCMA) according to an embodiment of the present invention.
도 21은 본 발명의 실시예인 싱글 링크 코드 게이티드 크로스-SCORE 스프레더의 일반적인 예시이다.21 is a general illustration of a single link code gated cross-SCORE spreader that is an embodiment of the invention.
도 22는 Kspread셀 서브세트로 싱글 링크 코드 게이티드 크로스-SCORE 디스프레딩 연산을 나타내는 데이터 흐름도이다.22 is a data flow diagram illustrating a single link code gated cross-SCORE spreading operation with a subset of K spread cells.
도 23는 Nframe패킷/어댑트 프레임을 갖는 싱글 링크 크로스-SCORE 알고리즘을 나타내는 데이터 흐름도이다.23 is a data flow diagram illustrating a single link cross-SCORE algorithm with N frame packet / adapt frames.
도 24는 단일 어댑트 프레임 자동 상관 통계계산을 나타내는 데이터 흐름도이다.24 is a data flow diagram illustrating a single adapter frame autocorrelation statistical calculation.
도 25는 Kspread셀 서브세트를 갖는 크로스-SCORE 고유방정식을 나타내는 데이터 흐름도이다.25 is a data flow diagram illustrating a cross-SCORE eigenequation with a K spread cell subset.
도 26은 Kpart<Kspread인 셀 서브세트를 갖는 코드 키 발생기를 나타내는 데이터 흐름도이다.Fig. 26 is a data flow diagram illustrating a code key generator having a cell subset with K part < K spread .
도 27은 KpartKspread셀 서브세트를 갖는 등가의 코드 키 애플리케이터를 나타내는 데이터 흐름도이다.27 is a data flow diagram illustrating an equivalent code key applicator with a K part K spread cell subset.
도 28은 Kpart서브세트를 갖는 크로스-SCORE 고유방정식을 나타내는 데이터 흐름도이다.28 is a data flow diagram illustrating a cross-SCORE eigenequation with a K part subset.
도 29는 두 개의 셀 서브세트를 갖는 크로스-SCORE 고유방정식을 나타내는 데이터 흐름도이다.29 is a data flow diagram illustrating a cross-SCORE eigenequation with two cell subsets.
도 30은 본 발명의 실시예인 멀티링크 코드 게이티드 크로스-SCORE 스프레더를 나타내는 데이터 흐름도이다.30 is a data flow diagram illustrating a multilink code gated cross-SCORE spreader as an embodiment of the invention.
도 31은 본 발명의 실시예에서 게이팅 오버 주파수 및 두 개의 셀 서브세트를 갖는 싱글링크 코드 게이티드 오토-SCORE 스프레딩 연산을 나타내는 데이터 흐름도이다.FIG. 31 is a data flow diagram illustrating a single link code gated auto-SCORE spreading operation with a gating over frequency and two cell subsets in an embodiment of the present invention.
도 32는 게이팅 오버 주파수 및 두 개의 셀 서브세트를 갖는 싱글링크 코드 게이티드 오토-SCORE 스프레딩 연산을 나타내는 데이터 흐름도이다.32 is a data flow diagram illustrating a single link code gated auto-SCORE spreading operation with a gating over frequency and two cell subsets.
도 33은 게이팅 오버 주파수 및 두 개의 셀 서브세트를 갖는 오토-SCORE 고유방정식을 나타내는 데이터 흐름도이다.33 is a data flow diagram illustrating an auto-SCORE eigenequation with gating over frequency and two cell subsets.
도 34는 게이팅 오버 시간 및 과잉 게이트의 1/2 속도를 갖는 싱글링크 코드 게이티드 오토-SCORE 스프레딩을 나타내는 데이터 흐름도이다.34 is a data flow diagram illustrating single link code gated auto-SCORE spreading with gating over time and half speed of excess gate.
도 35는 게이팅 오버 시간 및 과잉 게이트의 1/2 속도를 갖는 싱글 링크 코드 게이티드 오토-SCORE 스프레딩을 나타내는 데이터 흐름도이다.35 is a data flow diagram illustrating single link code gated auto-SCORE spreading with gating over time and half speed of excess gate.
따라서, 본 발명의 목적은 디렉트-시퀀스 확산 스펙트럼이 요구되는 개재된 주파수들간의 신호를 물리적으로 확산시키지 않고 채널 왜곡에서의 차이가 뚜렷한 넓게 분리된 주파수 대역에 걸쳐 데이터를 확산시키는 무선통신 시스템을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a wireless communication system that spreads data over a wide separated frequency band where the difference in channel distortion is apparent without physically spreading a signal between intervening frequencies where a direct-sequence spread spectrum is required. It is.
본 발명의 또 다른 목적은 강력한 협대역 간섭하에서의 통신, 예를 들어 종래의 셀룰러 신호 파형을 수신기의 디스프레더(receiver's despreader)에서 영향을 받은 주파수 채널을 턴 오프함으로써 무선통신 시스템을 제공하는 것이다.It is yet another object of the present invention to provide a wireless communication system by turning off a frequency channel affected by a communication under strong narrowband interference, e.g. a conventional cellular signal waveform at a receiver's despreader.
본 발명의 목적은 무선통신 시스템에 선형 채널 다중경로 왜곡의 간단한 평준화를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide simple equalization of linear channel multipath distortion in a wireless communication system.
본 발명의 목적은 이산 다중 톤 및 직교 주파수분할 다중송신형 채널화 기술에 적합한 무선통신 시스템을 제공하는 것이다. 또한 그것은 시간 패킷화된 이산 다중 톤 및, 주파수 채널화 및 역채널화를 위한 직교 주파수분할 다중형 변조/복조 기술에 적합하다.It is an object of the present invention to provide a wireless communication system suitable for discrete multi-tone and orthogonal frequency division multiplexing channelization techniques. It is also suitable for time packetized discrete multiple tones and orthogonal frequency division multiplex modulation / demodulation techniques for frequency channelization and dechannelization.
본 발명의 또 다른 목적은, 예컨데 이산 다중 톤 및/또는 직교 주파수분할 다중형계 주파수 채널화 장치 및 역채널화 장치를 사용하여 스택 캐리어 확산 스펙트럼 신호가 발생되는 경우에, 스택 캐리어 확산 스펙트럼 변조 포맷이 패킷화되는 시간분할 중복 시스템에 적합한 무선통신 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is a stack carrier spread spectrum modulation format in which a stack carrier spread spectrum signal is generated using, for example, discrete multi-tone and / or orthogonal frequency division multiplexing frequency channelization and dechannelization devices. The present invention provides a wireless communication system suitable for the packetized time division duplication system.
본 발명의 목적은 주파수분할 다중접속형 다중접속 성능을 위한 무선통신 시스템을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a wireless communication system for frequency division multiple access type multiple access performance.
본 발명의 목적은 스택 캐리어 다중접속 구성에 코드분할 다중접속형 성능을 위한 무선통신 시스템을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a wireless communication system for code division multiple access performance in a stack carrier multiple access configuration.
본 발명의 목적은 고차 디지털 변조에 적합한 무선통신 시스템을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a wireless communication system suitable for higher order digital modulation.
본 발명의 목적은 요구대역폭 플렉시블 데이터율 연결을 위한 무선통신 시스템을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a wireless communication system for bandwidth demanding flexible data rate connection.
본 발명의 목적은 코드 널링법(code nulling application)에서 공간분할 다중접속형 다중접속, 간섭 제거 및 채널 평준화 성능을 위한 무선통신 시스템을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a wireless communication system for spatial division multiple access multiple access, interference cancellation and channel leveling performance in a code nulling application.
본 발명의 목적은 공간적으로 확장된 분산 코드에 의해 채널대역폭 배열 분산도를 제어하기 위해 각 공간 채널 또는 안테나 빔에서의 독립적 복합 이득을 사용하여 데이터를 분산시키는 적응성 안테나 배열용 무선통신 시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a wireless communication system for an adaptive antenna arrangement for distributing data using independent composite gain in each spatial channel or antenna beam to control channel bandwidth array dispersion by spatially extended dispersion codes. will be.
본 발명의 목적은 첨단 어레이 적용 기술, 예를 들어 비-블라인드 파일롯 디렉티드(non-blind pilot-directed), 블라인드 데이터 디렉티드 및, 기저대역 데이터, 채널구조 또는 스택 캐리어 스프레딩 포맷의 기본 특성의 장점을 살린 기타 기술에 적합한 무선통신 시스템을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an advanced array application technique such as non-blind pilot-directed, blind data directed and the basic characteristics of baseband data, channel structure or stack carrier spreading format. It is to provide a wireless communication system suitable for other technologies that take advantage of the advantages.
본 발명의 목적은 역지향성 통신기술에 적합한 무선통신 시스템을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a wireless communication system suitable for reverse communication technology.
본 발명의 목적은 종래의 코드분할 다중접속, 데이타 활성화 시스템에 백-컴패티빌리티(back-compatibility)를 위한 무선통신 시스템을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a wireless communication system for back-compatibility in a conventional code division multiple access, data activation system.
요컨데, 본 발명의 실시예는, 기저대역 신호의 시간 도메인 표현에 일련의 겹치어진, 또는 스택크된, 복소수 사인곡선의 캐리어 파장을 곱하여 주파수 도메인에서 스프레딩된 "스택 캐리어" 확산 스펙트럼 통신 시스템을 포함한다. 실제로는, 큰 패스트 푸리에 변환(FFT)의 빈(bin)에 간단히 에너자이즈하여 스프레딩이 이루어진다. 이것은 적당한 출력 FFT 크기를 위한 연산의 복잡성을 상당히 단순화시킨다. 예를 들어, β=9 인 카이져-베셀 윈도우는 이들 톤이, 예를 들어 인터-톤 간섭과 같이 인접한 톤들의 간섭을 받지 않고 톤들 사이의 공간을 "필 아웃(fill out)"하는 데에 사용된다. 특히, 큰 값의 β는 인접한 톤들간의 간섭 및 더 바깥 쪽의 톤들 사이의 극도로 낮은 간섭을 허용하게 한다. 따라서 이러한 기초 기술은 시간분할 중복, 코드분할 다중접속, 공간분할 다중접속, 주파수분할 다중접속, 적응성 안테나 배열 및 간섭 소거 기술과 결합된다.In sum, embodiments of the present invention provide a "stack carrier" spread spectrum communication system spread in the frequency domain by multiplying the time domain representation of the baseband signal by a series of overlapping or stacked, complex sinusoidal carrier wavelengths. It includes. In practice, spreading occurs simply by energizing the bins of a large Fast Fourier Transform (FFT). This greatly simplifies the computational complexity for the proper output FFT size. For example, a Kaiser-Bessel window with β = 9 is used for these to "fill out" the space between the tones without being disturbed by adjacent tones such as, for example, inter-tone interference. do. In particular, a large value β allows for interference between adjacent tones and extremely low interference between the outer tones. This basic technique is thus combined with time division redundancy, code division multiple access, space division multiple access, frequency division multiple access, adaptive antenna array and interference cancellation techniques.
본 발명의 장점은 스펙트럼의 다이버시티를 위해 넓게 확산된 주파수 대역 위로 데이터를 확산시키는 무선통신방법이 제공된다는 것이다. 이것은 특히, 대역이 매우 넓게 분리되는 응용례에서 주파수 다이버시티의 장점을 효율적으로 이용하는 방법을 제공한다.An advantage of the present invention is that a wireless communication method is provided that spreads data over a wide spread frequency band for spectrum diversity. This provides a way to efficiently take advantage of frequency diversity, especially in applications where the band is very widely separated.
본 발명의 장점은 강한 협대역 간섭하에서도 통신하는 무선통신방법이 제공된다는 것이다. 따라서, 스택 캐리어 확산 스펙트럼(SCSS) 링크는 셀룰러 오버레이 응용례에서와 같이 강한 협대역 주파주분할 다중접속(FDMA) 및 시간분할 다중접속(TDMA) 셀룰러 무선 신호의 존재하에 유지될 수 있다. 또한 그러한 링크가 대역을 벗어난 신호로부터의 고조파로 인한 의사 간섭의 존재하에 유지되게 한다.An advantage of the present invention is that a wireless communication method is provided that communicates even under strong narrowband interference. Thus, a Stack Carrier Spread Spectrum (SCSS) link can be maintained in the presence of strong narrowband frequency division multiple access (FDMA) and time division multiple access (TDMA) cellular radio signals as in cellular overlay applications. It also allows such links to be maintained in the presence of pseudo interference due to harmonics from out of band signals.
본 발명의 장점은, 선형 채널 왜곡의 간단한 평준화를 허용하고 고정적인, 또는 준고정적인, 선형 채널 왜곡을 전송 확산 코드상의 배증결과로서 근접시키는 무선통신방법이 제공된다는 것이다. 이것은 또한 채널 평준화 작업이 인트라패킷 도플러 확산의 제거와는 별개로 부가적인 필터링 작업없이도 디스프레딩 또는 스프레딩 연산에 포함되게 한다. 기본 기술은 다중경로 분산을 기저대역, 프리스프레드(pre-spread), 메시지 신호의 대역폭에 상응하게 평준화시킨다. 메시지 신호의 대역폭이 낮다면 이러한 다중경로 평준화 작업은 극도록 단순해질 수 있다. 예컨데, 프리스프레드 메시지 신호의 상관 폭 또는 역 대역폭이 송신채널에서 최대 다중경로 지연의 큰 배수인 경우처럼, 프리스프레드 메시지 신호의 대역폭이 충분히 낮다면, 이러한 평준화 작업은 자동으로 적응 디스프레딩 연산에 포함되는 복소수 곱셈 연산으로 감소된다. 이것은 확산 신호의 상관 폭이 송신채널에서의 최대 다중경로 지연의 큰 배수가 아니면 부차적인 평준화 작업을 요구하는 종래의 CDMA 시스템과는 대조적이다.An advantage of the present invention is that a wireless communication method is provided that allows simple equalization of linear channel distortion and approximates fixed or quasi-static linear channel distortion as a result of doubling on a transmission spreading code. This also allows channel leveling operations to be included in the despreading or spreading operation without additional filtering, independent of the elimination of intrapacket Doppler spreading. The underlying technique equalizes multipath dispersion to the bandwidth of the baseband, pre-spread, and message signals. If the bandwidth of the message signal is low, this multipath leveling can be extremely simple. If the bandwidth of the prespread message signal is low enough, for example, if the correlation width or inverse bandwidth of the prespread message signal is a large multiple of the maximum multipath delay in the transmission channel, then this leveling operation is automatically applied to the adaptive despreading operation. It is reduced by the complex multiplication operation involved. This is in contrast to conventional CDMA systems that require secondary leveling work unless the correlation width of the spread signal is a large multiple of the maximum multipath delay in the transmission channel.
본 발명의 또 다른 장점은 이산 다중 톤 및 직교 주파수분할 다중송신형 주파수 채널화 기술에 적합한 무선통신방법이 제공된다는 것이다. 이것은 고정적 및 선형 채널 왜곡이 전송 확산 코드상의 정확히 배증 결과로서 모델화되게 한다.Another advantage of the present invention is that a wireless communication method suitable for discrete multi-tone and orthogonal frequency division multiplexing frequency channelization techniques is provided. This allows fixed and linear channel distortions to be modeled as a result of exactly doubling on the transmission spreading code.
본 발명의 장점은 시간분할 중복 시스템에 적합한 무선통신방법이 제공된다는 것이다. 따라서 스택 캐리어 확산 스펙트럼 변조 포맷이 패킷화되는 경우에, 예를 들어 이산 다중 톤 및/또는, 주파수 채널화 및 역채널화에 기반을 둔 직교 주파수분할 다중송신형을 사용하여 스택 캐리어 확산 스펙트럼 신호가 발생되는 경우에, 시간 분할 중복 통신 포맷이 사용될 수 있다. 통신 링크의 어느 쪽에서 송신채널의 "지역적" 추정이 가능해져서 역지향성 송신기술, 송신채널 평준화 토폴로지 및 채널 프리엠파시스(channel preemphasis)의 구현을 매우 단순화한다.An advantage of the present invention is that a wireless communication method suitable for time division redundancy system is provided. Thus, when the stack carrier spread spectrum modulation format is packetized, the stack carrier spread spectrum signal may be decomposed using, for example, orthogonal frequency division multiplexing based on discrete multi-tones and / or frequency channelization and de-channelization. If generated, a time division redundancy communication format may be used. Either side of the communication link allows for "local" estimation of the transmission channel, greatly simplifying the implementation of reverse transmission techniques, transmission channel leveling topologies, and channel preemphasis.
본 발명의 장점은 예를 들어, 스택 캐리어 다중접속 기술과 같은 다중접속성능의 코드분할 다중접속 형태를 갖는 무선통신방법이 제공된다는 것이다. 디스프레더에서 신호를 분리하기 위해서 선형의 상호 독립적인 확산 이득의 세트(직교성 또는 비직교성)를 사용하여 주파수 채널의 동일한 서브세트 위로 신호를 전송함으로써 점-대-다중점 통신 링크가 구현된다. 확산 코드는 비직교성이기 때문에, 코드 널링 기술과 결합하여 사용되는 경우에 본 발명의 최대 장점은 비직교성 코드의 사용이 가능하다는 점이다.An advantage of the present invention is that a wireless communication method having a code division multiple access type of multiple access performance, for example, a stack carrier multiple access technology, is provided. A point-to-multipoint communication link is implemented by transmitting signals over the same subset of frequency channels using a linear set of mutually independent spreading gains (orthogonal or non-orthogonal) to separate the signals in the spreader. Since spreading codes are non-orthogonal, the greatest advantage of the present invention when used in conjunction with code nulling techniques is the use of non-orthogonal codes.
본 발명의 장점은 "요구대역폭" 플렉시블 테이터율 기술에 적합한 무선통신방법이 제공되는 점이다. 소정 링크에 공급된 데이터율은 다중 시간, 주파수, 또는 스택 캐리어 채널을 통하여 단일 사용자에게 초기신호를 전송함으로써 증가되거나 혹은 작은 증분으로 감소된다. 따라서 데이터율이 다중 스택 캐리어 채널의 사용을 증가시키면, 데이터율은 대역폭의 증가없이 조정된다.An advantage of the present invention is that a wireless communication method suitable for " required bandwidth " flexible data rate technology is provided. The data rate supplied on a given link is increased or decreased in small increments by sending an initial signal to a single user over multiple time, frequency, or stack carrier channels. Thus, as the data rate increases the use of multiple stack carrier channels, the data rate is adjusted without increasing the bandwidth.
본 발명의 장점은 고차 디지털 변조에 적합한 무선통신방법이 제공된다는 점이다. 이것은 임의의(Mary) 디지털 기저대역 변조 포맷에 적합하며, 각 주파수 채널에서 더 많은 수의 비트/심벌을 전송함으로써 성능을 향상시킨다. 재사용이 개선되며 각 초기값의 심볼 당 비트의 수를 변화시킴으로써 다중 셀 통신망에서의 "부하 균형화(load balancing)"도 이룰 수 있다.An advantage of the present invention is that a wireless communication method suitable for higher order digital modulation is provided. This is suitable for any ( Mary ) digital baseband modulation format and improves performance by transmitting a larger number of bits / symbols in each frequency channel. Reuse is improved and "load balancing" can also be achieved in a multi-cell network by varying the number of bits per symbol of each initial value.
본 발명의 장점은 예를 들어, 코드 널링 기술에서 공간분할 다중접속, 간섭 제거 및 채널 평준화 성능을 구비한 무선통신방법이 제공된다는 점이다. 그러한 공간분할 다중접속형 코드 널링 기술, 최적 및 준최적 선형 간섭 소거 및 신호 추출기술은 주파수 다이버시티 또는 신호의 스펙트럼 다이버시티에 의거하여 디스프레더에서 스택 캐리어 확산 스펙트럼 신호를 분리시키는 데 유용하다. 따라서, 예를 들어 재사용 부가 성능과 같이 셀의 바깥 쪽 간섭의 제거 뿐만 아니라, 인-셀-스택 캐리어(in-cell-stacked-carrier) 확산 스펙트럼 신호에 대한 간섭 소거가 이루어진다. 이렇게 하면, 확산 포맷의 넓은 범위에 일반적으로 적용가능한 코드 널링을 가장 효과적으로 사용할 수 있게 된다. 특히, 그러한 경우에 일단 확산 이득이 모든 기본적 메시지 심벌을 반복시키면, 심벌 변조 디렉트 시퀀스 확산 스펙트럼 포맷을 사용하도록 개발된 코드 널링 기술에 두 가지 성능 향상을 가져올 수 있게 된다.An advantage of the present invention is that, for example, in a code nulling technique, a wireless communication method having space division multiple access, interference cancellation and channel leveling performance is provided. Such spatial division multiple access code nulling techniques, optimal and suboptimal linear interference cancellation and signal extraction techniques are useful for separating stack carrier spread spectrum signals in the spreader based on frequency diversity or spectral diversity of the signal. Thus, interference cancellation for in-cell-stacked-carrier spread spectrum signals is achieved, as well as the elimination of outer interference of the cell, for example, reusable additive performance. This makes the most efficient use of code nulling that is generally applicable to a wide range of spread formats. In particular, in such a case, once the spreading gain repeats all the basic message symbols, two performance improvements can be made to code nulling techniques developed to use the symbol modulation direct sequence spread spectrum format.
본 발명의 장점은 적응성 안테나 배열과 함께 사용될 수 있는 무선통신방법이 제공되는 점이다.An advantage of the present invention is that a wireless communication method is provided that can be used with an adaptive antenna arrangement.
본 발명의 장점은 첨단 배열 적용 기술에 적합하고 이에 따라 공간 다이버시티, 주파수 스펙트럼 다이버시티, 편파 다이버시티 및 공간/스펙트럼/편파 다이버시티의 조합에 기반을 둔 신호를 분리시키는 무선통신방법이 제공되는 점이다.An advantage of the present invention is that it is suitable for advanced array application techniques and thus provides a wireless communication method for separating signals based on a combination of spatial diversity, frequency spectrum diversity, polarization diversity and spatial / spectrum / polarization diversity. Is the point.
본 발명의 장점은 역지향성 통신기술에 적합한 무선통신방법이 제공되는 점이다. 이것은 공간 역지향성 기술이 그대로 단일 안테나 또는 안테나 배열을 구비한 스택 캐리어 확산 스펙트럼 시스템에 적용될 수 있게 한다. 또한 전체 시스템의 비용을 크게 절감시키면서 점-대-다중점 통신 링크에서의 가장 복잡한 작업을 기지국에 집중시킬 수 있게 한다.An advantage of the present invention is that a wireless communication method suitable for reverse communication technology is provided. This allows spatial reversed technology to be applied to stack carrier spread spectrum systems with a single antenna or antenna array as is. It also allows the base station to focus on the most complex tasks in point-to-multipoint communication links while significantly reducing the cost of the overall system.
또 다른 장점은 종래의 코드분할 다중접속, 데이터 활성화 기술에도 역으로이용할 수 있는 무선통신방법이 제공되는 점이다.Another advantage is that a wireless communication method can be used that can be reversely used in conventional code division multiple access and data activation techniques.
여러 도면에 도시되어 있는 바람직한 실시예에 대한 아래의 상세한 설명을 읽고나면, 당업자에게 본 발명의 상기 목적과 장점 및 그 외의 다른 목적과 장점이 명확해질 것이다.After reading the following detailed description of the preferred embodiment shown in the various figures, it will be apparent to those skilled in the art the above and other objects and advantages of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템을 나타내며, 본 명세서에서는일반적으로 도면부호(10)으로 표시된다. 상기 시스템(10)은 복수의 원격 유닛(12 내지 17)을 갖는 양 방향 무선통신의 기지국(11)을 포함하여 이루어진다. 도 1에서 기지국(11)의 주변에 있는 원격 유닛(12 내지 17)의 위치는 시간상으로 여러 지점에서 모든 원 거리 또는 하나 이상의 원격으로 가정한 3차원 공간내의 서로 다른 여러 곳임을 나타낸다. 기지국(11)은 다중요소 안테나(18)를 갖고 있다. 각 원격 유닛(12 내지 17)은 그에 해당하는 안테나(19내지 24)를 갖고 있으며, 그것들 모두 또는 몇 개는 예를 들어, 안테나(21, 23 및 24)와 같은 다중요소 안테나를 가질 수도 있다. 안테나(18 내지 24)는 각각 미분 공간 신호 감도를 나타내는 송수신기에 연결된 단일 물리적 안테나로부터 개별 송수신 안테나 및 안테나 배열에 걸친 범위에서 선택되는 대안들을 보여준다. 더욱이, 안테나(18 내지 24) 모두 또는 몇 개는 편파 다이버스(polarization diverse)일 수도 있다. 즉, 어떤 안테나(18 내지 24)는 양성 감응 편파(예컨테, 안테나(20))될 수도 있고, 어떤 것은 음성 감응 편파(예컨데, 안테나(22))될 수도 있다. "양성/음성" 편파 감응은 "수평/수직" 선형 편파, "시계방향/반시계방향" 원형 편파, "경사 45/135" 편파 등에 의거할 수 있다. 실제 잡음이 모든 방향에서 똑같이 시스템(10)에 들어오고 간섭원(sources of interference)은 일반적으로 특정 방향에서 도달하는 그들의 신호에 의해 정의된다. 베이스(11)와 원격 유닛(12 내지 17)간의 다중경로 신호는 채널 페이드 및 기타 문제를 야기할 수 있는 간섭의 일 형태를 나타낸다.1 shows a communication system according to an embodiment of the present invention, which is generally indicated by reference numeral 10. The system 10 comprises a base station 11 of bidirectional wireless communication having a plurality of remote units 12 to 17. The location of remote units 12-17 in the periphery of base station 11 in FIG. 1 indicates that they are all different distances in three-dimensional space assuming all remote distances or one or more remotes at various points in time. The base station 11 has a multi-element antenna 18. Each remote unit 12-17 has corresponding antennas 19-24, all or some of which may have multi-element antennas such as antennas 21, 23 and 24, for example. Antennas 18-24 show alternatives selected from a range from a single physical antenna connected to a transceiver that exhibits differential spatial signal sensitivity, respectively, to an individual transmit / receive antenna and antenna arrangement. Furthermore, all or some of the antennas 18-24 may be polarization diverse. That is, some antennas 18 to 24 may be positive sensitive polarizations (eg, antenna 20), and some may be voice sensitive polarizations (eg, antenna 22). "Positive / negative" polarization response can be based on "horizontal / vertical" linear polarization, "clockwise / counterclockwise" circular polarization, "incline 45/135" polarization, and the like. The actual noise enters the system 10 equally in all directions and the sources of interference are generally defined by their signals arriving in a particular direction. Multipath signals between the base 11 and remote units 12-17 represent one form of interference that can cause channel fades and other problems.
상기 시스템(10)은 다중요소 안테나(26)를 갖는 제 2 기지국(25)으로 표시된 것과 같이 다중점-대-다중점 및 점-대-점 네트워크 토폴로지를 포함할 수 있다. 다중점-대-다중점 네트워크는 도 1에 도시된 것의 수퍼세트이며 인접 셀 인터페이스가 제어될 필요가 있는 셀 시스템에 유용하다. 네트워크에서 각각의 베이스 또는 원격 송수신기는, 예를 들어 서로 다른 수의 주파수 셀 위로 확산될 수 있는 임의의 서로 다른 수의 안테나 요소 및 확산 인자를 가질 수 있다. 공간적으로 한정된 간섭은 네트워크내의 다른 스택 캐리어 네트워크 및 셀로부터 또는, 예를 들어 네트워크 위에 겹치게 될 FDMA 신호 또는 잼머(jammer)와 같은 그 밖의 간섭으로부터 생길 수 있다. 실제 잡음은 모든 방향에서 똑같이 또는 다르게 시스템에 들어올 수 있고, 여기서 "똑같이"는 등방성 소음(isotropic noise)을 의미할 수 있다.The system 10 may include multipoint-to-multipoint and point-to-point network topologies as represented by a second base station 25 having a multielement antenna 26. Multipoint-to-multipoint networks are a superset of that shown in FIG. 1 and are useful for cell systems where adjacent cell interfaces need to be controlled. Each base or remote transceiver in the network may have any different number of antenna elements and spreading factors, for example, that can be spread over different numbers of frequency cells. Spatially limited interference may result from other stack carrier networks and cells in the network, or from other interferences, such as FDMA signals or jammers that will overlap, for example, on the network. Real noise can enter the system equally or differently in all directions, where "same" can mean isotropic noise.
상기 시스템(10)에서 무선 통신의 기본 수단은 여기서 소위 "스택 캐리어 확산 스펙트럼(SCSS)"이라고 하는 것으로서, 실질적 주파수 다이버시티를 갖는 이산 다중 톤(DMT)은 기지국(11)과 각 원격 유닛(12 내지 17)에 의해서 그 밖의 것으로 동시에 전송된다. 하나의 기저대역 데이터 심벌은 단일 유닛(11 내지 17)으로부터 이산 다중 톤 전송의 각각의 세트에서 변조된 확산 스펙트럼이다. 이산 톤에 정보를 담는 몇 개의 개별 채널이 페이딩 아웃되거나 아주 심각하게 간섭받더라도 소정 수신기에 의해 정확한 데이터 복구가 수행될 수 있다.The basic means of wireless communication in the system 10 is here called " stack carrier spread spectrum " (SCSS), where discrete multi-tones (DMTs) with substantial frequency diversity are assigned to the base station 11 and each remote unit 12. To 17) at the same time. One baseband data symbol is a spread spectrum modulated in each set of discrete multi-tone transmissions from a single unit 11-17. Accurate data recovery can be performed by a given receiver even if several individual channels carrying information in discrete tones are fading out or severely interfered.
본 발명은 또한 다양한 방법으로, 예컨데 도 2a 내지 도 6b에 도시된 실시예의 몇 개의 조합을 통해 표현될 수 있다. 도 2a 내지 도 6b에 소개된 각각의 주요 요소들은 도 7 내지 도 16과 관련하여 이후에 더욱 상세히 서술된다. 각 배열의 안테나는, 예를 들어 그 배열이 정확히 기능하기 위한 특정의 안테나의 기하학적 형태를 요하지 않는 임의의 공간적 배치를 가질 수 있다. 더욱이, 안테나는 공간 뿐만 아니라 편파로 위치가 바뀔 수도 있다.The invention can also be expressed in various ways, for example through several combinations of the embodiments shown in FIGS. 2A-6B. Each of the main elements introduced in FIGS. 2A-6B are described in more detail later with respect to FIGS. 7-16. Each array of antennas may have any spatial arrangement that does not require, for example, the specific antenna geometry for that array to function correctly. Moreover, the antenna may be relocated to polarization as well as to space.
도 2a는 다중요소 안테나 배열(AA)(34)에 연결된 스택 캐리어 확산 스펙트럼(SCSS) 송신기 뱅크(32)를 포함하는 점-대-점 송신기(30)를 나타낸다. 점-대-점 수신기(36)는 스택 캐리어 확산 스펙트럼(SCSS) 수신기 뱅크(40)에 연결된 다중요소 안테나 배열(AA)(38)을 포함하고 있다. 각각의 안테나 배열은 데이터를 송신하고 수신하는 공간상에 떨어져 있는 복수의 안테나를 포함하고 있다. 예컨데, 다중으로 공간상 분리된 안테나 전송 및/또는 적응성 선형 결합과 같은 적응성 안테나 배열 처리는 여기에서 또는 도 2b, 도 6a나 도 6b에서는 스택 캐리어 스프레딩 및 디스프레딩과는 결합되어 있지 않다. 상기 배열 적응성 처리는 스택 캐리어 스프레딩 및 디스프레딩 연산에 포함된다.2A shows a point-to-point transmitter 30 that includes a stack carrier spread spectrum (SCSS) transmitter bank 32 coupled to a multi-element antenna array (AA) 34. Point-to-point receiver 36 includes a multi-element antenna array (AA) 38 coupled to a stack carrier spread spectrum (SCSS) receiver bank 40. Each antenna array includes a plurality of antennas spaced apart in a space for transmitting and receiving data. For example, adaptive antenna array processing, such as multiple spatially separated antenna transmissions and / or adaptive linear coupling, is not here or combined with stack carrier spreading and despreading in FIGS. 2B, 6A or 6B. The array adaptation process is involved in stack carrier spreading and despreading operations.
도 2b는 다중요소 안테나 배열(AA)(46)에 연결된 스택 캐리어 다중접속(SCMA) 송신기 뱅크(44)를 포함하는 네트워크 송신기(42)를 나타낸다. 네트워크 수신기 뱅크(48)는 스택 캐리어 다중접속(SCMA) 수신기 뱅크(52)에 연결된 다중요소 안테나 배열(AA)(50)을 포함하고 있다.2B shows a network transmitter 42 including a stack carrier multiple access (SCMA) transmitter bank 44 connected to a multi-element antenna array (AA) 46. Network receiver bank 48 includes a multi-element antenna array (AA) 50 coupled to stack carrier multiple access (SCMA) receiver bank 52.
도 3a는 시간분할 듀플렉서(TDD)(58)에 연결된 스택 캐리어 확산 스펙트럼(SCSS) 송신기(56)를 포함하는 점-대-점 송신기(54)를 나타낸다. 점-대-점 수신기(60)는 스택 캐리어 확산 스펙트럼(SCSS) 수신기(64)에 연결된 시간분할 듀플렉서(62)를 포함하고 있다.3A shows a point-to-point transmitter 54 that includes a stack carrier spread spectrum (SCSS) transmitter 56 coupled to a time division duplexer (TDD) 58. Point-to-point receiver 60 includes a time division duplexer 62 coupled to stack carrier spread spectrum (SCSS) receiver 64.
도 3b는 시간분할 듀플렉서(TDD)(70)에 연결된 스택 캐리어 다중접속(SCMA) 송신기를 포함하는 네트워크 송신기(66)를 나타낸다. 네트워크 수신기(72)는 스택캐리어 다중접속(SCMA) 수신기(76)에 연결된 시간분할 듀플렉서(TDD)(74)를 포함하고 있다.3B shows a network transmitter 66 that includes a stack carrier multiple access (SCMA) transmitter coupled to a time division duplexer (TDD) 70. Network receiver 72 includes a time division duplexer (TDD) 74 coupled to a stack carrier multiple access (SCMA) receiver 76.
도 4a는 코드 널러(82)에 연결된 스택 캐리어 확산 스펙트럼(SCSS) 송신기(80)를 포함하는 점-대-점 송신기(78)를 나타낸다. 점-대-점 수신기(84)는 스택 캐리어 확산 스펙트럼(SCSS) 수신기(88)에 연결된 코드 널러(86)를 포함하고 있다.4A shows a point-to-point transmitter 78 that includes a stack carrier spread spectrum (SCSS) transmitter 80 coupled to a code nuller 82. Point-to-point receiver 84 includes a code nuller 86 coupled to a stack carrier spread spectrum (SCSS) receiver 88.
도 4b는 코드 널러(94)에 연결된 스택 캐리어 다중접속(SCMA) 송신기(92)를 포함하는 네트워크 송신기(90)를 나타낸다. 네트워크 수신기(96)는 스택 캐리어 다중접속(SCMA) 수신기(100)에 연결된 코드 널러(98)를 포함하고 있다.4B illustrates a network transmitter 90 including a stack carrier multiple access (SCMA) transmitter 92 coupled to a code nuller 94. The network receiver 96 includes a code nuller 98 coupled to the stack carrier multiple access (SCMA) receiver 100.
도 5a는 넓게 분리된 주파수 채널라이저(106)에 연결된 스택 캐리어 확산 스펙트럼(SCSS) 송신기(104)를 포함하는 점-대-점 송신기(102)를 나타낸다. 점-대-점 수신기(108)는 넓게 스택 캐리어 확산 스펙트럼(SCSS) 수신기(112)에 연결된 넓게 분리된 주파수 채널라이저(110)를 포함하고 있다.5A shows a point-to-point transmitter 102 including a stack carrier spread spectrum (SCSS) transmitter 104 coupled to a widely separated frequency channelizer 106. Point-to-point receiver 108 includes a widely separated frequency channelizer 110 coupled to a wide stack carrier spread spectrum (SCSS) receiver 112.
도 5b는 넓게 분리된 주파수 채널라이저(118)에 연결된 스택 캐리어 다중접속(SCMA) 송신기(116)를 포함하는 네트워크 송신기(114)를 나타낸다. 네트워크 수신기(120)는 스택 캐리어 다중접속(SCMA) 수신기(124)에 연결된 넓게 분산된 주파수 채널라이저(122)를 포함하고 있다.5B illustrates a network transmitter 114 that includes a stack carrier multiple access (SCMA) transmitter 116 coupled to a widely separated frequency channelizer 118. Network receiver 120 includes a widely distributed frequency channelizer 122 coupled to stack carrier multiple access (SCMA) receiver 124.
도 6a는 스택 캐리어 확산 스펙트럼(SCSS) 송신기 뱅크(128)를 제어하는 역 어댑터(136)를 갖는 스택 캐리어 확산 스펙트럼(SCSS) 수신기 뱅크(134)와 다중요소 안테나 배열(AA)(132) 모두에 연결된 동기 시간분할 듀플렉서(TDD) 뱅크(130)에연결되는 스택 캐리어 확산 스펙트럼(SCSS) 송신기 뱅크(128)를 포함하는 점-대-점 송수신 시스템(126)을 나타낸다.FIG. 6A shows both a stack carrier spread spectrum (SCSS) receiver bank 134 and a multi-element antenna array (AA) 132 having an inverse adapter 136 that controls the stack carrier spread spectrum (SCSS) transmitter bank 128. A point-to-point transmit / receive system 126 including a stack carrier spread spectrum (SCSS) transmitter bank 128 coupled to a connected synchronous time division duplexer (TDD) bank 130.
도 6b는 스택 캐리어 다중접속(SCMA) 송신기 뱅크(140)를 제어하는 역 어댑터(148)를 갖는 스택 캐리어 다중접속(SCMA) 수신기 뱅크(146)와 다중요소 안테나 배열(AA)(144) 모두에 연결된 동기 시간분할 듀플렉서(TDD)(142)에 연결되는 스택 캐리어 다중접속(SCMA) 송신기(140)를 포함하는 네트워크 시스템(138)을 나타낸다.FIG. 6B shows both the stack carrier multiple access (SCMA) receiver bank 146 and the multi-element antenna array (AA) 144 with reverse adapter 148 controlling the stack carrier multiple access (SCMA) transmitter bank 140. Represents a network system 138 comprising a stack carrier multiple access (SCMA) transmitter 140 coupled to a connected synchronous time division duplexer (TDD) 142.
도 7a는 도 2a, 3a, 4a, 5a 및 6a에 도시된 것들과 유사한 스택 캐리어 확산 스펙트럼(SCSS) 송신기(150)를 나타낸다. 상기 SCSS 송신기(150)는 입력되는 디지털 데이터를 전송하기 위한 아날로그 신호로 변환하는 디지털-대-아날로크 변환기(DAC)를 포함한다. 전송을 위한 아날로그 정보는 DAC(152)를 거치지 않고 직접 입력될 수 있다. 대응하는 무선 주파수 캐리어를 상승 변환 과정(up-conversion process)에서 각각 변조하는 두 개이상의 채널(예를 들어, 1,...,k)이 포함된다. 예컨데, 각각의 상승 변환 채널은 90°위상 쉬프터(158) 및 로컬 오실레이터(LO)(160)에 연결된 직각위상(quadrature)(Q) 믹서(156)와 동위상(I) 믹서(154)를 포함한다. 따라서 변조 정보는 AM 캐리어 라디오 주파수의 동위상 및 직각 위상의 진폭을 제어한다. 이득 제어된 한 쌍의 증폭기(162, 164)는 가산기(summer)(166)에 의해 재결합하기 전에 동위상 및 직각 위상 진폭을 각각 독립적으로 조정한다. 대역통과필터(BPF)(168)는 인접 채널과 간섭할 수 있는 대역 바깥 쪽의 신호를 제거한다. 최종 가산기(170)는 모든 채널로부터의 신호를 조합하여, 예를 들어 안테나로 들어오게 될 송신기 출력을 만들어낸다. 확산 이득발생기(172)는 모든 채널에서의 모든 이득 제어된 증폭기(162, 164)를 제어하는 병렬 출력을 하나의 그룹으로 묶어 주기적으로 방출한다. 각각의 이득 제어된 증폭기(162, 164)에 대한 각각의 제어 신호는 1비트 온/오프 제어를 위한 신호 디지털 라인, 이산 그레이-스케일 세팅을 위한 다중비트 병렬 디지털 제어 또는 연속적으로 가변하는 이득 세팅을 위한 아날로그 제어를 포함할 수도 있다.FIG. 7A shows a stack carrier spread spectrum (SCSS) transmitter 150 similar to those shown in FIGS. 2A, 3A, 4A, 5A, and 6A. The SCSS transmitter 150 includes a digital-to-analogue converter (DAC) that converts input digital data into an analog signal for transmission. Analog information for transmission may be directly input without going through the DAC (152). Two or more channels (e.g., 1, ..., k) are included that each modulate the corresponding radio frequency carrier in an up-conversion process. For example, each rising conversion channel includes a quadrature (Q) mixer 156 and an in-phase (I) mixer 154 connected to a 90 ° phase shifter 158 and a local oscillator (LO) 160. do. The modulation information thus controls the amplitude of the in-phase and quadrature phases of the AM carrier radio frequency. Gain controlled pairs of amplifiers 162 and 164 independently adjust in-phase and quadrature phase amplitudes before recombining by summer 166. The bandpass filter (BPF) 168 removes signals outside the band that may interfere with adjacent channels. The final adder 170 combines the signals from all the channels, producing a transmitter output that will be coming into the antenna, for example. Diffusion gain generator 172 periodically emits a group of parallel outputs that control all gain controlled amplifiers 162 and 164 on all channels in a group. Each control signal for each gain controlled amplifier 162, 164 can be configured with a signal digital line for 1-bit on / off control, multi-bit parallel digital control for discrete gray-scale settings, or a continuously variable gain setting. It may also include analog control.
송신기(150) 및 수신기(180)에 대한 도 7a 및 도 7b에 도시된 아날로그 회로의 명백한 변화는, 예를 들어 이산 디지털 논리를 갖거나 디지털 신호 프로세서를 갖는 전적-디지털 트랜스멀티플렉서("transmux")를 사용하는 것이다.Obvious changes in the analog circuits shown in FIGS. 7A and 7B for transmitter 150 and receiver 180 are, for example, fully-digital transmultiplexers ("transmux") having discrete digital logic or having a digital signal processor. Is to use
디렉트 또는 트랜스먹스 스프레딩 및 디스프레딩 접근에 대한 바람직한 대안인, 이후에 서술될 직교 주파수분할 멀티플렉싱(OFDM)의 이산 다중 톤(DMT) 방법이 도 7a 및 도 7b에 예시되어 있다.A discrete multiple tone (DMT) method of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), which will be described later, which is a preferred alternative to the direct or transmux spreading and despreading approach, is illustrated in FIGS. 7A and 7B.
도 7a를 참조하면, 송신기(150)의 작동 중에, 서로 다른 확산 이득 출력을 사용하여 얻을 수 있는 것보다 좀 더 쉽게 소정 수신기 유닛에 의해 수신되는 확산 이득 발생기(172)로부터의 몇몇 확산 이득 출력이 존재할 것이다. 송신기와 수신기 사이에 개입하는 무선통신 환경은 통상적으로 어떤 위상 및 주파수에 대해 그 밖의 것들보다 더 많이 감쇠 또는 간섭한다. 무선통신 환경은 채널 상호간의 간섭, 부가적 인터-네트워크, 인트라-네트워크 및 재밍/오버레이 신호를 포함하고 있어서 이러한 것들이 수신기에서는 제거될 수 없는 스프레딩 코드로 더욱 쉽게 방해를 놓게 된다. 따라서 확산 이득 출력은 개입하는 무선통신 환경, 채널 왜곡과 채널 상호간의 간섭 모두의 효과를 보상할 능력을 갖는다. 임의의 시점에서 발생되어야하는 최적의 확산 이득 출력은 시간 또는 장소에 따라 정형화된 시퀀스로 정해지거나 또는, 예를 들어 리버스 채널 데이터와 같이 통신 품질에 관한 몇 가지 측정을 하여 얻어진 결과에 따라 조정될 수 있다. 스프레딩 코드는 채널 왜곡 뿐만 아니라 상호 채널 간섭원에 대한 보상도 한다.Referring to FIG. 7A, during operation of the transmitter 150, some spread gain outputs from the spread gain generator 172 received by a given receiver unit are more easily obtained than can be obtained using different spread gain outputs. Will exist. A wireless communication environment that intervenes between a transmitter and a receiver typically attenuates or interferes more than others for certain phases and frequencies. The wireless environment includes interchannel interference, additional inter-networks, intra-networks and jamming / overlay signals, which more easily interfere with spreading codes that cannot be removed at the receiver. Thus, the spread gain output has the ability to compensate for the effects of both intervening wireless communication environments, channel distortions and interchannel interference. The optimum spreading gain output that should be generated at any point in time can be defined in a formalized sequence over time or place, or adjusted according to the results obtained by making some measurements on communication quality, such as reverse channel data, for example. . Spreading codes compensate not only for channel distortion but also for interchannel interference.
도 7b는 도 2a, 3a, 4a, 5a 및 6a에 포함된 것들과 유산한 스택 캐리어 확산 스펙트럼(SCSS) 수신기(180)를 나타내며, 도 7a에 도시된 송신기(150)를 보완한 것이다. 상기 SCSS 수신기(180)는 평행한 여러 개의 주파수 분리된 채널을 만드는 스플리터(181)에서 아날로그 신호를 받아 들인다. 전형적인 채널은 대역통과 필터(182), 스플리터(183), 동위상 이득 제어된 증폭기(184), 직각 위상 이득 제어된 증폭기(185), 로컬 오실레이터(189)와 위상 쉬프터(188)에 의해 구동되는 한 쌍의 위상 검출기(186, 187) 및, 모든 수신기 채널을 다시 디지털 신호로 조합하는 아날로그-대-디지털 변환기(ADC)(190)를 포함하여 이루어진다. 각각의 하강 변환 채널(down-conversion channel)은 90°위상 쉬프터(188)와 로컬 오실레이터(LO) (189)에 연결된 직각위상(Q) 믹서(187) 및 동위상(I) 믹서(186)를 포함하여 이루어진다. 디스프레딩 가중치 발생기(despreading weight generator)(191)는 각 채널의 개별 동위상 및 직각위상 증폭기(184, 185)를 제어하도록 연결된다.FIG. 7B illustrates a stack carrier spread spectrum (SCSS) receiver 180 aborted with those included in FIGS. 2A, 3A, 4A, 5A, and 6A and complements the transmitter 150 shown in FIG. 7A. The SCSS receiver 180 accepts an analog signal from a splitter 181 which creates several parallel frequency separated channels. A typical channel is driven by bandpass filter 182, splitter 183, in-phase gain controlled amplifier 184, quadrature phase gain controlled amplifier 185, local oscillator 189 and phase shifter 188. And a pair of phase detectors 186, 187, and an analog-to-digital converter (ADC) 190 that combines all receiver channels back into a digital signal. Each down-conversion channel comprises a quadrature (Q) mixer 187 and an in-phase (I) mixer 186 connected to a 90 ° phase shifter 188 and a local oscillator (LO) 189. It is made to include. A despreading weight generator 191 is connected to control the individual in-phase and quadrature amplifiers 184 and 185 of each channel.
도 8에는 기지국(230)이 도시되어 있다. "코드-널링"을 위해서, 스프레딩 가중치는 바람직한 실시예에서의 디스프레드 메시지 시퀀스의 신호 대 간섭 및 잡음 비(signal-to-interference-and-noise ratio)를 최대화하고, 확산 이득이 바람직한 실시예에서 지역적으로 적용된 디스프레딩 가중치로부터 유도되는 것에 주의를 기울여 지향성 및 역지향성을 일으키도록 맞추어진다. 기지국(230)은 기지국(11)(도 1)과 유사하며, 빔 형성에 의한 원격 유닛을 갖는 지향성 무선통신을 위한 안테나 배열(232), 송/수신(T/R) 전단(front end)(234), 주파수 채널 뱅크(236), 데이터 셀 맵퍼(data cell mapper)(238), 가중치 적용 알고리즘 발생기(240), 다중안테나 다중링크 디스프레더(242), 지연 및 도플러 예측기(243), 지연 및 도플러 이퀄라이저 뱅크(244) 및 예를 들어 트렐리스 디코더와 같이 수 개의 복구된 기저대역 데이터 채널을 출력하는 심벌 디코더 뱅크(246)를 포함하여 이루어진다.8 shows a base station 230. For "code-nulling", the spreading weight maximizes the signal-to-interference-and-noise ratio of the spread message sequence in the preferred embodiment, and spread gain is preferred. Attention is drawn to derive directivity and reverse orientation by paying attention to derivation from the locally applied spreading weights. Base station 230 is similar to base station 11 (FIG. 1) and includes an antenna arrangement 232, transmit / receive (T / R) front end (T / R) for directional wireless communication with a remote unit by beamforming. 234, frequency channel bank 236, data cell mapper 238, weighted algorithm generator 240, multiantenna multilink spreader 242, delay and Doppler predictor 243, delay and A Doppler equalizer bank 244 and a symbol decoder bank 246 that outputs several recovered baseband data channels, such as for example a trellis decoder.
수 개의 출력 기저대역 데이터 채널은 예를 들어, 트렐리스 엔코더와 같은 심벌 엔코더 뱅크(248)에 연결된다. 그로부터, 전송은 지연 및 도플러 프리엠파시스 뱅크(250), 다중안테나 다중링크 스프레더(252), 안테나 및 주파수 채널 맵퍼(254), 송/수신 보상 알고리즘 발생기(256)에 연결된 송/수신 보상 뱅크(255), 및 T/R 전단(234)에 연결된 인버스 주파수 채널라이저 뱅크(257)을 포함한다. 송/수신 패킷 트리거(258)는 GPS 시간 전송 정보를 받아들여 T/R 전단(234)에서 개별적 송/수신 시간의 인터리브(interleave) 및 지속시간을 제어한다. 기지국은 또한 그 배열내에 하나 정도의 아주 적은 안테나 요소를 가질 수도 있다. 바람직한 실시예에서, 기지국은 역 주파수 채널라이저 및 주파수 채널라이저 작업을 수행하기 위해서 패킷화된 시간분할 중복(DMT) 또는 OFDM 변조기 및 복조기를 사용한다.Several output baseband data channels are connected to a symbol encoder bank 248, for example a trellis encoder. From there, the transmission is a delay and Doppler preemphasis bank 250, a multi-antenna multilink spreader 252, an antenna and frequency channel mapper 254, and a transmit / receive compensation bank connected to the transmit / receive compensation algorithm generator 256 ( 255, and an inverse frequency channelizer bank 257 coupled to the T / R front end 234. The transmit / receive packet trigger 258 receives GPS time transmission information to control the interleave and duration of individual transmit / receive times at the T / R front end 234. The base station may also have as few as one antenna element in its arrangement. In a preferred embodiment, the base station uses packetized time division redundancy (DMT) or OFDM modulators and demodulators to perform inverse frequency channelizer and frequency channelizer operations.
트렐리스 코드 변조의 대안적인 사용에 관한 더 많은 정보를 원한다면, Boulle 외 저, "An Overview of Trellis Coded Modulation Research in COST 231(IEEE PIMRC '94, pp.105-109)"를 참조할 수 있다.For more information on alternative use of trellis code modulation, see Boulle et al., "An Overview of Trellis Coded Modulation Research in COST 231 (IEEE PIMRC '94, pp. 105-109)." .
도 9에는 원격 유닛(260)의 바람직한 실시예가 도시되어 있다. 상기 원격 유닛(260)은 원격 유닛(12 내지 17)(도 1)과 유사하며, 공간 및 스펙트럼 다이버시티 조합에 의한 기지국을 갖는 무선통신을 위한 안테나 배열(262), 송/수신(T/R) 전단(264), 주파수 채널 뱅크(266), 데이터 셀 맵퍼(268), 가중치 적용 알고리즘 발생기(270), 다중안테나 디스프레더(272), 지연 및 도플러 예측기(273), 지연 및 도플러 이퀄라이저(274) 및 예를 들어, 데이터 디코더와 같이 복구된 기저대역 데이터 채널을 출력하는 심벌 디코더(276)를 포함하여 이루어진다. 안테나 배열(262)내의 안테나는 일부 또는 전부가 편파 다이버스(예컨데, 안테나(263))일 수도 있고, 아닐 수도 있다.9 shows a preferred embodiment of the remote unit 260. The remote unit 260 is similar to the remote units 12 to 17 (FIG. 1), and includes an antenna arrangement 262 for transmission and reception (T / R) with a base station by a combination of spatial and spectral diversity. ) Front end 264, frequency channel bank 266, data cell mapper 268, weighted algorithm generator 270, multiantenna spreader 272, delay and Doppler predictor 273, delay and Doppler equalizer 274 And a symbol decoder 276 that outputs the recovered baseband data channel, such as, for example, a data decoder. Some or all of the antennas in antenna array 262 may or may not be polarized diverges (eg, antenna 263).
출력 기저대역 데이터 채널은 예를 들어, 데이터 엔코더와 같은 심벌 엔코더(278)에 연결된다. 또한 전송은 지연 및 도플러 프리엠파시스 유닛(280), 다중안테나 스프레더(282), 안테나 및 주파수 채널 맵퍼(284), 송/수신 보상 알고리즘 발생기(286)에 연결하는 송/수신 보상 뱅크(285) 및 T/R 전단(264)에 연결된 역 주파수 채널라이저 뱅크(287)를 포함한다. 송/수신 패킷 트리거(288)는 GPS 시간 전송 정보를 받아들여 T/R 전단(264)에서 개별적 송신 및 수신 시간의 인터리브 및 지속시간을 제어한다.The output baseband data channel is coupled to a symbol encoder 278, for example a data encoder. Transmission also includes a transmit / receive compensation bank 285 that connects to a delay and Doppler preemphasis unit 280, a multiple antenna spreader 282, an antenna and frequency channel mapper 284, and a transmit / receive compensation algorithm generator 286. And an inverse frequency channelizer bank 287 coupled to the T / R front end 264. The transmit / receive packet trigger 288 accepts GPS time transmission information to control the interleaving and duration of individual transmit and receive times at the T / R front end 264.
원격 유닛은 그 배열내에 하나 정도의 아주 적은 안테나 요소를 가질 수 있다. 각 원격 유닛에서 안테나의 수는 유닛마다 다를 수 있다. 이것은 소정 유닛이 갖는 중요성이나 데이터율에 의거하여 원격 유닛의 비용을 변하게 할 수 있다. 원격 유닛은 서로 다른 스프레딩율을 사용할 수 있다. 그것들은 기지국 송신기에서사용되는 주파수 채널의 서로 다른 서브세트에 그들 데이터를 확산시킬 수 있다. 바람직한 실시예에서, 상기 원격 유닛은 인버스 주파수 채널라이저 및 주파수 채널라이저 작업을 수행하기 위해서 패킷화된 시간분할 중복(DMT) 또는 OFDM 변조기 및 복조기를 사용한다. 기지국과 원격 유닛의 차이는 기지국 송수신기가 예를 들어, 다중접속과 같은 다중노드(multiple node)로부터의 신호를 보낸다는 점이다. 각각의 원격 유닛은 그것을 위해 의도된 단일 데이터 스트림만을 송수신한다. 채널 이퀄라이제이션 기술 및 코드 널링은 스프레딩 및 디스프레딩 가중치에 맞추는 방법에 한정된다.The remote unit can have as few as one antenna element in its arrangement. The number of antennas in each remote unit may vary from unit to unit. This may change the cost of the remote unit based on the importance or data rate of the given unit. The remote unit can use different spreading rates. They can spread their data over different subsets of frequency channels used at base station transmitters. In a preferred embodiment, the remote unit uses packetized time division redundancy (DMT) or OFDM modulators and demodulators to perform inverse frequency channelizer and frequency channelizer operations. The difference between a base station and a remote unit is that the base station transceiver sends signals from multiple nodes, for example multiple access. Each remote unit sends and receives only a single data stream intended for it. Channel equalization techniques and code nulling are limited to how spreading and spreading weights are matched.
도 10은 다중안테나 송/수신 모듈(290)을 나타낸다. 상기 모듈(290)은 각각의 요소가, 예를 들어 4개의 대응하는 단일 채널 T/R 모듈(292)에 연결되는 다중요소 안테나 배열(291)을 포함한다. 각각의 T/R 모듈(292)는 패킷 트리거(293), 수신기 교정 발생기(294), 로컬 오실레이터(295) 및 시스템 클럭(296)에 연결된다. 이것들은 GPS 클럭 및 도플러 교정 신호에 의해 번갈아 구동된다. 각각의 T/R 모듈(292)은 T/R 스위치(297), 중간 주파수(IF) 하강 변환기(298), 아날로그-대-디지털 변환기(ADC)(299), 디지털-대-아날로그 변환기(DAC) (300), IF 상승 변환기(301) 및 전력 증폭기(PA)(302)를 포함하고 있다. 수신 가중치 정보는 수신 과정에서 알려지며 전송 과정에서는 예를 들어, 채널 페이드 또는 간섭을 보상하기 위해서 각각의 안테나 요소에 적용된 상대 전송 전력을 설정하는 데 사용된다. 기지국이 편파 다이버스인 경우에는 송/수신 모듈이 별도로 두 개의 편파 모두를 자극해야 한다는 점이 중요하다.10 shows a multi-antenna transmit / receive module 290. The module 290 includes a multi-element antenna array 291, each element being connected to, for example, four corresponding single channel T / R modules 292. Each T / R module 292 is coupled to a packet trigger 293, a receiver calibration generator 294, a local oscillator 295 and a system clock 296. These are alternately driven by GPS clocks and Doppler calibration signals. Each T / R module 292 includes a T / R switch 297, an intermediate frequency (IF) down converter 298, an analog-to-digital converter (ADC) 299, and a digital-to-analog converter (DAC). ) 300, an IF rising converter 301, and a power amplifier (PA) 302. Receive weight information is known during reception and is used to set the relative transmit power applied to each antenna element, for example, to compensate for channel fades or interference. If the base station is a polarized diver, it is important that the transmit / receive module has to excite both polarizations separately.
송신 및 수신 타임 슬롯은, 예를 들어 미국방부에서 관리하는 지구위치결정체계(GPS)로부터 보편적으로 접근할 수 있는 시간에 독립적인 정확성의 소스에 따라 거짓 무작위로 결정될 수 있는 특정 시간에 트리거링된다. 그러한 GPS 시간은 시스템에서 사용되는 로컬 오실레이터 및 ADC/DAC 클럭을 유도하는 데에도 사용된다. 수신기측은 원격 송신원에 동기화될 필요는 없다. 특히, 통신기들간의 영역, 전파 지연 및 도플러 쉬프트를 첫 번째 데이터 패킷을 받기 전에 수신기 시스템이 알아야 할 필요가 없다. 하지만, 소정 응용례에서 어느 정도 정확성을 기하려면 통신기들간의 영역, 속도, 지연 및 도플러 쉬프트를 알수도 있다. 첫 번째 데이터 패킷을 수신하기 전에는 통신기들간의 영역, 전파 지연 및 도플러 쉬프트를 인지할 필요가 없다.Transmit and receive time slots are triggered at specific times that may be false randomly determined according to a source of accuracy independent of time universally accessible, for example, from the US Department of Defense managed GPS. Such GPS time is also used to derive the local oscillator and ADC / DAC clocks used in the system. The receiver side need not be synchronized to the remote source. In particular, the receiver system does not need to know the area, propagation delay and Doppler shift between the communicators before receiving the first data packet. However, some accuracy can be found in the range, speed, delay, and Doppler shifts between communicators for certain applications. It is not necessary to know the area, propagation delay and Doppler shift between the communicators before receiving the first data packet.
교정 모드는 선택적인 것으로서 단지 기준이 필요할 때에만 사용된다. 예컨데, 간헐적으로 소정 송신의 초기나 내부 진단 결과 교정이 요구될 때에만 사용된다.The calibration mode is optional and only used when a reference is needed. For example, it is used only when intermittent calibration of an initial or predetermined diagnosis result is required.
예컨데, 도 11에 도시된 엔코딩, 스프레딩 및 변조 작업은 예를 들어, 도 12에 도시된 바와 같이, 그와 유사한 복조, 디스프레딩 및 디엔코딩 작업에 의해 반영되는 것이 바람직하다. 도 11의 데이터흐름은 도 12와는 대칭적인데, 예를 들어 도 11과 도 12 모두에서 데이터흐름이 동일한 것 처럼, 일 도면에서의 가산자(adder)가 다른 도면에서 전개되어 치환된다. 그러한 대칭성은 DMT 변조기 및 복조기, 주파수 맵핑 및 인버스 맵핑 작업, 스프레딩 및 디스프레딩 작업 및, 코드 게이티드 스프레딩 및 디스프레딩 작업에 의해 예시화된다. 스프레더의 구조는 디스프레더의 구조와 거울대칭이다. 종래 CDMA 송수신기 기술은 그런 대칭성을 갖지 않는다. 따라서, 그러한 대칭성은 본 발명의 실시예에서 결정적인 특징이다.For example, the encoding, spreading and modulation operations shown in FIG. 11 are preferably reflected by similar demodulation, despreading and deencoding operations, for example, as shown in FIG. The data flow of FIG. 11 is symmetrical to that of FIG. 12. For example, as in FIG. 11 and FIG. 12, the data flow is the same, the adder in one view is expanded and replaced in another view. Such symmetry is illustrated by DMT modulators and demodulators, frequency mapping and inverse mapping operations, spreading and despreading operations, and code gated spreading and despreading operations. The structure of the spreader is the mirror structure and the structure of the spreader. Conventional CDMA transceiver technology does not have such symmetry. Thus, such symmetry is a critical feature in embodiments of the present invention.
도 11은 실시예에서 주파수 채널화용 이산 다중 톤 스택 캐리어 확산 스펙트럼(SCSS) 변조기(300)를 나타낸다. 네비게이션 및 코딩 시스템(302)으로부터의 프레임 발생 명령이 있으면 신호 변조기(304)가 Kcell심벌 데이터 벡터에 천체력(ephemeris), 위치, 속도, 가속도 및 기타 메시지를 엔코딩하게 된다. 그러면 이러한 심벌은 빠른 푸리에 변환(FFT) 빈 또는 기저대역 톤의 세트를 변조하는 데 사용된다. 스프레더(306)에서는, Kcell기저대역 톤이 Kspread분리 스프레딩 셀 위에 겹쳐져, 예를 들어 복소수 상수를 똑같이 셀내의 각각의 심벌에 곱하여, 안테나 "1" 및 주파수 셀 "h" 복소수에 대한 분리 확산 이득이 곱해지고, 복소수 데이터의 Kactive-롱 벡터에 셀을 조합한 시간 멀티플렉서에 전한다(여기서, Kactive≥Kcell*Kspread). 상기 복소수 데이터 벡터는 데이터 벡터를 직접 KFFT≥(1+SF)ㆍKactive실제 IF 시간 샘플로 변환시키는 제로-패드 인버스 FFT 연산기(308)에 전해진다(여기서 "SF"는 "형상 인자"를 의미하거나 상기 시스템에 대한 정지대역 대 통과대역의 비를 의미한다). 그러면, 상기 시간 시퀀스에서 첫 번째 ErollㆍKFFT샘플은 Kpachet=(1+Eroll)ㆍKFFT-롱 데이터 시퀀스를 형성하도록 반복된다. 멀티플라이어(312)는 이것을 카이저-베셀 윈도우(314)로부터 최종 샘플링된 신호를 발생시키도록 Kpacket-롱 데이터로 곱한다. 그러면 샘플링된 신호는 디지털-대-아날로그 변환기에전해져 TpacketㆍKpacket/fs-롱 데이터 버스트가 되고 주파주 상승 변환기 및 통신 채널에 전해지는데, 여기서 fs는 DPS/DNC 노듈의 복소수 샘플율이다. 전송된 신호의 특성을 감소시키는 데 사용된 파라미터는 모두 GPS 시간과 대등해서, 통신 네트워크에서의 노드가 동시에 전송된다. 이것은 시스템내의 각각의 안테나에 대하여 그것을 반복하는 과정이다.11 shows a discrete multi-tone stack carrier spread spectrum (SCSS) modulator 300 for frequency channelization in an embodiment. The frame generation command from the navigation and coding system 302 causes the signal modulator 304 to encode ephemeris, position, velocity, acceleration, and other messages in the K cell symbol data vector. These symbols are then used to modulate a set of fast Fourier transform (FFT) bins or baseband tones. In spreader 306, a K cell baseband tone is superimposed on a K spread split spreading cell, e. the processing gain is multiplied, the K active complex data-conveys the time multiplexer combining the long cell vector (here, K active ≥K cell * K spread ). The complex data vector is passed to a zero-pad inverse FFT operator 308 that directly converts the data vector into K FFT ≥ (1 + SF) · K active real IF time samples (where “SF” means “shape factor”). Or the ratio of stopband to passband for the system). Then, the first E roll K FFT sample in the time sequence is repeated to form a K pachet = (1 + E roll ) K FFT -long data sequence. Multiplier 312 multiplies this by K packet -long data to generate a final sampled signal from Kaiser-Bessel window 314. The sampled signal is then transmitted to a digital-to-analog converter, which results in a T packet, K packet / f s long data burst, and is passed to the frequency upconverter and communication channel, where f s is the complex sample rate of the DPS / DNC nodule. to be. The parameters used to reduce the characteristics of the transmitted signal are all comparable to the GPS time, so that nodes in the communication network are transmitted simultaneously. This is the process of repeating it for each antenna in the system.
기저대역 톤에서의 심벌 엔코딩은 베이스라인 시스템(300)에 포함된다. 각각의 Kcell데이터 비트는 신호 기저대역에 있는 분리 톤을 변조하여, 그 톤을 변조한 데이터 비트가 각각 제로 또는 1이라면 톤은 0 또는 180°위상 변조된다. 그러한 톤 변조는 허용가능한 전송 전력에 관하여 매우 효율적이다. 그것은 라디오메트릭 검출 기술에 민감성을 제공하고, 3dB 정도 낮은 Eb/N0에서 전송된 비트 시퀀스의 복조에 신뢰도를 부여한다. BPSK 포맷은, 톤 위상 시퀀스의 켤레 셀프-코히어런스(conjugated self-coherence)에 기초하는 경우에 디스프레드 신호로부터 시간 및 캐리어 오프셋을 제거하는 데 있어 강력하고 세련된 방법을 사용할 수 있게 한다.Symbol encoding in baseband tones is included in baseline system 300. Each K cell data bit modulates a separate tone in the signal baseband, so that the tone is zero or 180 [deg.] Phase modulated if the data bit modulating that tone is zero or one, respectively. Such tone modulation is very efficient with regard to allowable transmit power. It provides sensitivity to radiometric detection technology and gives confidence in the demodulation of the transmitted bit sequence at E b / N 0 as low as 3dB. The BPSK format enables a powerful and sophisticated method of removing time and carrier offsets from the spread signal when based on conjugated self-coherence of the tone phase sequence.
그러한 작업은 송수신기에 의해 사용된 각각의 주파수 셀(k) 및 안테나(1)에 대한, 예를 들어 서로 다른 복소수 확산 이득(gk1)을 사용하는 단일 안테나에 대한 것이다. 디지털-대-아날로그 변환 작업(DAC 작업 이후의 Tpacket=(1+eroll)TFFT시간 지연) 이전에 경로는 패킷 확장 인자(eroll) 및 패킷 샘플 길이 (Kpacket=(1+eroll)KFFT) 샘플을 사용한다. 확산 이득(gk1)은, 예를 들어 코드북, 무작위, 거짓 무작위 또는 적응성을 통해 디스프레딩 가중치(wkl)에 기초한 수단의 수를 통해서 결정될 수 있다.Such work is for each frequency cell k and antenna 1 used by the transceiver, for example a single antenna using a different complex spreading gain g k1 . Prior to the digital-to-analog conversion operation (T packet = (1 + e roll ) T FFT time delay after the DAC operation), the path must contain the packet expansion factor (e roll ) and the packet sample length (K packet = (1 + e roll). ) K FFT ) samples are used. The spreading gain g k1 may be determined through the number of means based on the despreading weight w kl , for example via codebook, random, false random or adaptability.
매 데이터 심벌당 정보 비트의 수는 Kbit이다. BPSK는 엔코딩이 생략되고 Kbit=1인 경우에 간단한 엔코딩 계획이다. 플랫폼 천체력, 위치, 속도 및 가속도 정보 등이 몇몇 응용례에서 전송될 수 있는 데이터의 예이다. BPSK는 데이터율이 시스템의 최우선 고려사항이 아니라면 응용례에 대한 바람직한 변조이다.The number of information bits per data symbol is K bits . BPSK is a simple encoding scheme when encoding is omitted and K bit = 1. Platform celestial force, position, velocity, and acceleration information are examples of data that may be transmitted in some applications. BPSK is the preferred modulation for the application unless data rate is a top priority for the system.
지연 및 도플러 프리엠파시스 작업은 선택적으로 대안적인 실시예에 포함된다. 그렇게 하면 초기 패킷화 후에 DMT 변조기로부터 전송될 신호의 소정 수신기에서 지연 및 도플러 쉬프트의 효과를 제거하도록 포함될 수 있다. 상기 작업은, 예를 들어 지연 및 도플러 제거 작업이 네트워크의 기지국에 집중되게 함으로써 네트워크내의 송수신기의 설계를 단순화할 수 있다.Delay and Doppler preemphasis operations are optionally included in alternative embodiments. Doing so may be included to eliminate the effects of delay and Doppler shift in certain receivers of signals to be transmitted from the DMT modulator after initial packetization. This operation can simplify the design of the transceiver in the network, for example by allowing delay and Doppler removal operations to be concentrated in the base stations of the network.
다중접속 송수신기에 대한 스프레딩 개념의 일반화로서, 확산 이득(gk1(m))의 분리 세트는 다중 사용자 송수신기에서 사용자(m)에게 의도된 데이터 심벌을 스프레딩하는 데 사용될 수 있다.As a generalization of the spreading concept for a multiple access transceiver, a separate set of spread gains g k1 (m) can be used to spread the data symbols intended for user m in the multi-user transceiver.
도 12는 모든 디지털 완전 적용성 디스프레드 및 빔 형성 수신기(320)를 나타낸다. 이 기술의 배경을 살펴보려면, Tsoulos 외 저, "Application of Adaptive Antenna Technology to Third Generation Mixed Cell Radio Architectures(1994년 3월, IEEE #1-7803-1297, pp 615-619)"를 참조할 수 있다. 수신기 네비게이션 및 코딩 시스템(322)으로부터의 프레임 수신 명령이 있으면, 신호 변조기(324)가 배열안테나(326)의 Karray로부터 Tgate-롱 전송 프레임의 시리즈를 수집하고 아날로그에서 디지털로 변환하게 된다(여기서, Tgate는 Kgate샘플에 의해 스패닝된 시간 지연이다). 이것은 송신 및 수신 링크(Tgate= Tpacket+Tguard)간의 미지의 전파 지연으로 인한 Tguard-롱 가드 시간 슬롯에 포함된다(여기서, Tgate는 패킷의 시간 스팬이고, Tguard는 Kguard샘플에 의해 스패닝된 시간격이다). Kgate-롱 디지털화 데이터 프레임은 각각의 ADC로부터 출력된 후 패킷을 FFT 빈의 정수로 분리된 각각의 톤을 갖는 주파수 도메인으로 변환하는 윈도우 제로 패드 빈약한 FFT(328)에 전해진다.12 shows all digital fully applicable spread and beamforming receivers 320. For a background of this technology, see Tsoulos et al., "Application of Adaptive Antenna Technology to Third Generation Mixed Cell Radio Architectures (March 1994, IEEE # 1-7803-1297, pp 615-619)." . If there is a frame receive command from the receiver navigation and coding system 322, the signal modulator 324 will collect a series of T gate -long transmission frames from the K array of the array antenna 326 and convert from analog to digital ( Where T gate is the time delay spanned by the K gate sample). This is included in the T guard -long guard time slot due to an unknown propagation delay between the transmit and receive links (T gate = T packet + T guard ), where T gate is the time span of the packet and T guard is the K guard sample. Time span spanned by). The K gate -long digitized data frame is output from each ADC and then passed to a window zero pad poor FFT 328 that transforms the packet into a frequency domain with each tone separated by an integer number of FFT bins.
FFT 빈은, 수신된 데이터 세트로부터 미사용된 FFT 빈을 제거하고 각각의 전송된 스프레딩 셀 위로 수신된 톤을 담고 있는 Kcellx(KspreadㆍKarray) 데이터 행렬에 남아있는 빈을 그룹화한다(여기서, Ksptead는 주파수 스프레드 인자이고, Kcell은 전-스프레드 데이터 셀당 심벌의 수이며, Karray는 안테나의 수이다). 각각의 스프레드 데이터 셀은 각 셀을 덮고 있는 상호 채널 간섭을 제거하는 선형 조합기(332)의 뱅크를 지나게 되고 수신된 데이터 세트로부터의 원래의 기저대역 심벌 톤을 디스프레딩한다. 조합기 가중치는, 주파주 의존 다중안테나 수신 및 스프레드 인터레스트 신호의 공간 필터링을 하고 동시에 수신된 데이터 신호를 디스프레딩하는 코드 케이트 셀프-코히어런스 복원 방법을 사용함에 맞게 조정된다.The FFT bin removes unused FFT bins from the received data set and groups the remaining bins in the K cell x (K spreadK array ) data matrix containing the received tones over each transmitted spreading cell ( Where K sptead is the frequency spread factor, K cell is the number of symbols per pre-spread data cell, and K array is the number of antennas). Each spread data cell passes through a bank of linear combiners 332 that eliminates cross channel interference covering each cell and despreads the original baseband symbol tones from the received data set. The combiner weight is adjusted to use a code-category self-coherence recovery method that spatially filters the frequency dependent multiple antenna reception and spread interest signals and simultaneously despreads the received data signal.
조합기 가중치는 임의의 후속 복귀 송신에 사용될 송신 가중치의 세트를 구축하는 데 사용된다. 그러한 톤은 그후 수신된 데이터 세트로부터의 도플러쉬프트(비정수 FFT 빈 쉬프트) 및 메시지 전파 지연(위상 행렬)을 예측하고 제거하는 지연 및 도플러 동등화 유닛(334)에 전달된다. 심벌 복조기(336)는 전송된 메시시 심벌을 예측한다.The combiner weight is used to build a set of transmission weights to be used for any subsequent return transmission. Such tones are then passed to a delay and Doppler equalization unit 334 that predicts and removes Doppler shifts (non-integer FFT empty shifts) and message propagation delays (phase matrices) from the received data set. The symbol demodulator 336 predicts the transmitted message symbol.
따라서, 각 사용자로부터 전송된 수신된 데이터 패킷은 디스프레딩되어 수신된 간섭 환경으로부터 추출된다. 상기 프로세서는 기저대역 신호가 높은 신호-대-간섭-및-잡음 비로 디스프레딩된 후 강한 잡음 및 상호 채널 간섭이 아직 존재할 때까지도 송신기에 미세한 시간/캐리어 동시성을 필요로하지 않는다.Thus, received data packets sent from each user are despread and extracted from the received interference environment. The processor does not require fine time / carrier concurrency at the transmitter until the baseband signal has been despread at a high signal-to-interference-and-noise ratio and there is still strong noise and cross-channel interference.
사용자(m)로부터 전송된 Kcell심벌은 동일한 복소수 디스프레딩 가중치(wk1(m))에 의해 주파수 셀(k) 및 안테나(1)에 수신된 각각의 Kcell톤에 가중치를 부여하고 톤-바이-톤 베이시스에 셀들을 함께 부가함에 따라 수신기에서 채널로부터 추출되어, 각각의 수신된 주파수 셀내의 톤(q)은 시스템에서 사용된 KspreadㆍKarray주파수 셀과 안테나의 전부에 더해진다.The K cell symbols sent from user m are weighted for each K cell tone received at frequency cell k and antenna 1 by the same complex despreading weight w k1 (m) and the tone As cells are added together to the bi-tone basis, extracted from the channel at the receiver, the tone q in each received frequency cell is added to all of the K spread K array frequency cells and antennas used in the system.
각각의 다중요소 송수신기는 각각의 주파수 셀에 들어온 임의의 논-스택 캐리어 간섭원을 성공적으로 널링하도록 공간 및 스펙트럼 자유도(KarrayㆍKspread)의 수를 최소한으로 갖는 것이 바람직하다. 임의의 과잉 잔류 자유도는 스프레드 기저대역 신호의 SINR을 향상시키거나 중첩 스택 캐리어 신호를 분리시키는 데 사용된다. 다음에, 다중요소 디스프레더 가중치가 디스프레드 기저대역 신호의 전력을 최소화하도록 조정된다. 이렇게 하면 종래의 디스프레딩 방법보다 상당히 더 강력해진 코트 널링 해법을 얻을 수 있다. 이상적인 디스프레더는 디스프레더 가중치를 조정하여 각각의 주파수 셀을 넘는 잡음 플로어를 낮추도록 논-스택-캐리어 간섭원을 널링하고, 동시에 디스프레드 신호의 SINR 을 강화한다. 상기 다중요소 디스프레더는 또한 소정 주파수 셀에서 더 약한 무선 신호를 갖는 간섭원에 대하여는 더 확실히 약한 널링을 한다. 따라서 소정 주파수 셀에서 더 약한 힘으로 수신된 간섭원에는 소프트 널이 행해질 수 있다. 예컨데, 간섭원 스펙트럼이 그 주파수에서 특히 약한 값을 갖는다면, 간섭원 통과대역의 먼 쪽 가장자리에는 더 약한 널이 행해질 수 있다.Each multi-element transceiver preferably has a minimum number of spatial and spectral degrees of freedom (K array · K spread ) to successfully null any random-stack carrier interferer entering each frequency cell. Any excess residual freedom is used to enhance the SINR of the spread baseband signal or to separate the overlapping stack carrier signal. Next, the multielement spreader weights are adjusted to minimize the power of the spread baseband signal. This results in a coat nulling solution that is considerably more powerful than conventional despreading methods. An ideal spreader adjusts the spreader weights to null the non-stack-carrier interference sources to lower the noise floor over each frequency cell, while simultaneously enhancing the SINR of the spread signal. The multi-element spreader also more certainly has weak nulling for interference sources with weaker radio signals in certain frequency cells. Thus, a soft null may be done to the interferer received with a weaker force in a given frequency cell. For example, if the interferer spectrum has a particularly weak value at that frequency, weaker nulls can be done at the far edge of the interferer passband.
일반적으로, 적응성 안테나 배열을 포함하는 디스프레더 가중치는 신호 송신 및 수신 작업의 질과 성능을 상당히 향상시킨다. 시스템의 수신기측에 대하여는, 인터레스트 신호에서 최적에 가까운 빔을 쏘아주고 동시에 재밍 신호에 널을 행하는 데 블라인드 또는 비교정된 방법이 사용될 수 있다.In general, the spreader weights including adaptive antenna arrangements significantly improve the quality and performance of signal transmission and reception operations. For the receiver side of the system, a blind or unbiased method can be used to shoot the beam closest to the optimum in the interest signal and to null the jamming signal at the same time.
일반적으로, 디스프레딩 가중치는 예를 들어, 예측된 데이터 심벌과 같이, 디스프레드 기저대역 신호의 신호-대-간섭-및-잡음 비(SINR)를 최소화하도록 조정된다. 이것은 통상 코드 널링 디스프레딩 가중치의 세트가 링크의 다른 쪽 끝에서 기저대역 신호를 디스프레딩하는 데 사용된 확산 이득과는 확실히 차이가 있게 한다. 특히, 그러한 결과적인 디스프레딩 가중치는 다중경로로 인한 선택 이득 및 페이드와 같은 채널 왜곡을 동시에 제거할 것이다. 디스프레딩은 신호-대-간섭 비를 최대화하고 디스프레더의 신호-대-잡음 비(SNR)를 최대화함으로써 송수신기에 의해 수신된 널링 간섭들간의 트레이드오프를 최적화한다. 종래 DSSS 및 CDMA 시스템에서의 디스프레딩 코드는 링크의 다른 쪽 끝에서 스프레딩 코드와 똑같이 설정되고단지 디스프레드 기저대역 신호의 SNR을 최대화할 뿐이다.In general, the spreading weights are adjusted to minimize the signal-to-interference-and-noise ratio (SINR) of the spread baseband signal, such as, for example, the predicted data symbols. This typically causes the set of code nulling despreading weights to be clearly different from the spreading gain used to despread the baseband signal at the other end of the link. In particular, such resulting spreading weights will simultaneously remove channel distortions such as select gain and fade due to multipath. Despreading optimizes the tradeoff between nulling interferences received by the transceiver by maximizing the signal-to-interference ratio and maximizing the signal-to-noise ratio (SNR) of the spreader. The despreading codes in conventional DSSS and CDMA systems are set up identically to the spreading codes at the other end of the link and merely maximize the SNR of the despread baseband signal.
본 발명의 바람직한 실시예에서는 그러한 작업이 맹목적으로 수행되고, 송신 확산 이득 및 채널 왜곡은 디스프레더에서는 알려지지 않는다. 이것은 네트워크내의 송수신기에서 확산 이득을 모르고도 사용할 수 있게 하여 네트워크내에서 사용되는 프로토콜을 단순화한다. 또한 이것은 송수신기에 의해 전송 경로상에서 만나게 되는 잡음, 간섭 및 채널 왜곡을 완화시키도록 계속해서 최적화되는 꼭 맞게 결정된 확산 이득을 사용할 수 있게 한다.In a preferred embodiment of the present invention such work is blindly performed, and transmission spread gain and channel distortion are unknown in the spreader. This simplifies the protocol used within the network by making it possible to use the gain without knowing the spread gain in the transceiver in the network. This also allows the use of a tightly determined spreading gain that is continuously optimized to mitigate the noise, interference and channel distortion encountered on the transmission path by the transceiver.
그러한 접근은 스프레딩, 디스프레딩 또는 이득/가중치 적용 알고리즘에서의 어떠한 질적인 변화를 요구하지 않으면서도 안테나 배열을 사용하는 다중요소 SCMA 또는 SCSS 송수신기를 업그레이드한다. 차이점은 다중요소 스프레딩 및 디스프레딩 작업의 차원에서 다중요소 송수신기에 있다. 하지만, 다중요소 송수신기는 SCSS 신호를 분리시키는 데 사용할 수 있는 자유도가 더 크기 때문에 더 우수한 성능을 갖는다. 라디오메트릭 검출 수단에 의해 빼앗긴 영역 및/또는 면역성은 그것의 능력이 네트워크내의 기타 통신기에 공간 빔을 좌우하기 때문에 증가된다. 또한 신호가 주파수 범위 영역 위에서부터 도달되더라도 그러한 신호를 공간적으로 널링하는 능력으로 인해 비-SCSS 신호로부터의 재밍에 대한 면역성도 향상된다.Such an approach upgrades a multi-element SCMA or SCSS transceiver using an antenna array without requiring any qualitative change in spreading, despreading or gain / weighting algorithms. The difference lies in the multielement transceiver in terms of multielement spreading and despreading operations. However, multi-element transceivers have better performance because of the greater degree of freedom that can be used to separate SCSS signals. The area and / or immunity deprived by radiometric detection means is increased because its capacity depends on the spatial beam to other communicators in the network. The ability to spatially null those signals even when they arrive from above the frequency range region also improves immunity to jamming from non-SCSS signals.
단일 데이터 패킷에 대하여 기능하는 급수렴 방법(rapid-convergence method)은 교정 데이터 배열을 위한 필요나 인터레스트 신호 또는 간섭원 신호의 도달 방향(direction-of-arrival)을 알거나 예측해야 할 필요없이 간섭원 신호의 주파수 선택적 널링이 가능해지도록 주파수 채널화된 인터레스트 신호 또는 프로세서 구조와 조합될 수도 있다. 따라서 상기 시스템(10)(도 1)은 채널의 기하학적 형태가 패킷들 사이에서 뚜렷이 변하는 매우 동적인 환경에서 데이터 패킷을 검출하고 복조할 수 있다. 그와 같이 하여, 간섭체의 수가 수신자용 안테나 배열에서의 안테나의 수보다 적은 통상의 과부하 환경에서 프로세서가 작동할 수 있었다.The rapid-convergence method, which functions on a single data packet, interferes with the need for calibration data arrangements or without knowing or predicting the direction-of-arrival of interest or interfering signals. It may be combined with a frequency channelized interest signal or processor structure to enable frequency selective nulling of the original signal. Thus, the system 10 (FIG. 1) can detect and demodulate data packets in a highly dynamic environment where the channel geometry varies significantly between packets. As such, the processor could operate in a typical overload environment where the number of interferers is less than the number of antennas in the receiver antenna array.
시스템의 송신기측에는, 최대 전력 및/또는 최소 송신 무선 신호를 가지고 송신원으로 다시 돌아오는 인터레스트 신호를 쏘아주거나(지향성 모드), 또는 그와 함께 간섭원의 방향으로 최대 방사를 가지고 송신원으로 다시 돌아오는 인터레스트 신호를 쏘아주는(역지향성 모드) 데에 지향성 또는 역지향성 적용법이 사용될 수 있다.On the transmitter side of the system, an interference signal is returned to the source with the maximum power and / or the minimum transmitted radio signal (directional mode), or with it the element is returned back to the source with the maximum radiation in the direction of the interferer. Directional or reverse application may be used to shoot the interest signal (reverse direction mode).
비 SCSS 간섭체(non-SCSS interferer)와의 적합성이 통신자들에게 우선 고려사항이 아니거나, 간섭 송신 및 수신 플랫폼이 동일한 위치에 놓이지 않을 것 같은 경우의 응용례에서는 지향성 모드가 유용하다. 상기 모드는 또한, 통신 플랫폼이 심한 비 SCSS 간섭에 종속되어 최대 전력이 통신 링크의 다른 쪽 끝에 전해져야 하는 경우의 응용례에서도 유용하다.Directional mode is useful in applications where compatibility with non-SCSS interferers is not a priority for operators or where interfering transmission and reception platforms are unlikely to be in the same location. This mode is also useful in applications where the communication platform is subject to severe non-SCSS interference where maximum power must be delivered to the other end of the communication link.
간섭원이 인터레스트 신호 통과대역 및 패킷 간격을 완전히 커버하더라도, 수신된 인터레스트 신호 도달 방향의 정보없이도 통신 링크의 다른 쪽 끝으로 다시 최대 빔을 쏘아주고 수신된 인터레스트 신호 스티어링 벡터를 정확히 측정하는 데 프로세서가 이용될 수 있다. 상기 시스템(10)(도 1)은 시스템에 임의의 재밍에 대한 부가적인 면역성을 제공하는 통신 링크의 다른 쪽 끝에 Karray인자 더 큰 전력을전달한다. 이것은 통신 링크의 다른 쪽 끝이 단일 안테나로 송신 및 수신하는 동안이더라도 수행될 수 있다. 그와 반대로, 상기 시스템(10)(도 1)은 낮은 전력의 Karray인자를 사용하여 통신 링크를 유지시킬 수 있다. 이렇게 하면, Karray의 인자에 의해 상대에게 시스템이 감지될 수 있는 지리적 영역을 감소시킬 수 있다.Even if the interferer completely covers the interest signal passband and packet spacing, it can shoot the maximum beam back to the other end of the communication link and accurately measure the received interest signal steering vector without any knowledge of the direction of the received signal arrival. A processor may be used. The system 10 (FIG. 1) delivers K array factor greater power to the other end of the communication link providing additional immunity to any jamming in the system. This may be done even while the other end of the communication link is transmitting and receiving with a single antenna. In contrast, the system 10 (FIG. 1) may maintain a communication link using a low power K array factor. This reduces the geographic area within which the system can be detected by the factors of the K array .
도 6a 및 도 6b에서 역 어댑터(136, 148)로 구현되어 있는 역지향성 모드는, 예를 들어 재밍 전략의 유효성에 접근하기 위해서, 인터셉터가 간섭원과 함께 동일한 지역에 놓여 있는 응용례에서 유용하다.The reverse orientation mode implemented with reverse adapters 136 and 148 in FIGS. 6A and 6B is useful in applications where the interceptor is in the same area with the interferer, for example to approach the effectiveness of the jamming strategy. .
도 13은 단일 프레임 디지털 다중 톤(DMT) 변조 및 스프레딩 포맷(340)을 나타낸다. 상기 포맷(340)은 Kcell=6 이고 Kspread=4이며 두 개의 FFT 빈에 의해 분리된 각각의 스프레딩 셀을 갖고 따라서 Kspace=2인 예시적인 환경을 위해 사용된다. 송신될 6개의 데이터 비트는 ±1 데이터 심벌의 세트에 제일 먼저 전송된다. 상기 심벌은 각 셀에 분리 복소수 가중치(gk)를 갖는, 예를 들어 스프레딩 셀과 같은 FFT 빈의 4개의 셀 위로 겹쳐지게 되는 6개의 기저대역 FFT 빈을 에너자이즈한다. 복소수 가중치는 확산 이득이며 무작위 또는 거짓 무작위로 각각의 데이터 패킷 위로 세팅된다. 기저대역 신호의 시간 도메인 표현에 포개지거나 스택된 복소수 사인 캐리어파의 세트를 곱함으로써 주파수 도메인에서 스프레딩이 행해진다. 실제에서는, 적당한 출력 FFT 크기에 대한 연산 복소수에 상당한 잔여의 큰 FFT의 빈을 간단히 에너자이즈하여 스프레딩이 행해진다. β=9인 카이저 베셀 윈도우는 본 발명에서, 예를 들어 인터톤 간섭과 같은 인접한 톤들로부터 수용불가능한 간섭에 종속하지 않는 톤들간의 공간을 "필 아웃(fill out)"하는 데 사용된다. 특히, β값이 크면 인접한 톤들간에는 수용가능한 간섭을 주고 더 바깥 쪽의 톤들간에는 극도로 낮은 간섭을 준다.13 illustrates a single frame digital multiple tone (DMT) modulation and spreading format 340. The format 340 is used for an exemplary environment where K cell = 6 and K spread = 4 and each spreading cell separated by two FFT bins and thus K space = 2. The six data bits to be transmitted are sent first in a set of ± 1 data symbols. The symbol energizes six baseband FFT bins with separate complex weights (g k ) in each cell, for example overlapping over four cells of an FFT bin, such as a spreading cell. The complex weights are spread gains and are set over each data packet either randomly or falsely. Spreading is done in the frequency domain by multiplying the time domain representation of the baseband signal by a set of overlapping or stacked complex sine carrier waves. In practice, spreading is done by simply energizing the bins of large FFTs, which remain significant in arithmetic complex numbers for a suitable output FFT size. A Kaiser Vessel window with β = 9 is used in the present invention to “fill out” the space between tones that are not subject to unacceptable interference from adjacent tones such as, for example, intertone interference. In particular, large values of β give acceptable interference between adjacent tones and extremely low interference between outer tones.
비-블라인드 또는 교정된 기술은 기저대역 데이터 시퀀스 또는 채널 왜곡 및, 최적의 신호 예측법에 의거한 이상적인 가중치를 전개하기 위한 확산 이득에 대한 정보를 이용한다(예컨데, 최소-제곱법). 블라인드 또는 비교정된 기술은 디스프레딩 가중치를 맞추기 위해서 더 일반적인 기저대역 데이터 신호의 특성을 이용한다. 송신 채널 및/또는 기저대역 신호의 기지 및 미지의 성분을 사용하는 이들 기술의 혼합은 효과적인 솔루션을 구축하는 데 사용될 수 있다. 특히 유용한 블라인드 기술의 예에는 상수계수, 다중계수 및 결정방향 기술이 포함된다. 그러한 것들은 디스프레딩 가중치를 맞추기 위해서 메시지 심벌 성좌(message symbol constellation)의 특성을 사용한다. 복조기(332)(도 12)에서 다중요소 디스프레더 가중치를 맞추는 데에는 많은 방법들이 사용될 수 있다. 우선, 알고 있는 패킷 도달 시간 또는 이산 다중 톤 스택 캐리어 신호의 알고 있는 스프레딩 파라미터의 장점을 취하는 도미넌트-모드 예보(DMP) 방법이 있다. 두 번째로, 알고 있는 셀프 코히어런스 또는 이산 다중 톤 스택 캐리어 신호에서 스펙트럼으로 분리된 신호 성분들간의 비제로(non-zero) 상관관계의 장점을 취한는 코드-게이티드 셀프 코히어런스 복원(SCORE) 방법이 있다.Non-blind or calibrated techniques use information about baseband data sequences or channel distortions and spreading gains to develop ideal weights based on optimal signal prediction (eg, least-squares). Blind or cross-referenced techniques use the more common characteristics of baseband data signals to match the spreading weights. Mixing these techniques using known and unknown components of the transmission channel and / or baseband signal can be used to build an effective solution. Examples of particularly useful blind techniques include constant coefficients, multiple coefficients and crystal orientation techniques. Those use the properties of the message symbol constellation to match the spreading weights. Many methods can be used to match the multielement spreader weights in the demodulator 332 (FIG. 12). First, there is a dominant-mode prediction (DMP) method that takes advantage of known packet arrival times or known spreading parameters of discrete multi-tone stack carrier signals. Second, Code-Gated Self-Coherence Restoration (SCORE) takes advantage of non-zero correlation between spectrally separated signal components in a known self-coherence or discrete multi-tone stack carrier signal. There is a way.
이들 두 개의 기본 종류에서, 셀프 코히어런스 복원 기술은 이산 다중 톤 스택 캐리어 신호의 검출 및 단일 패킷 획득을 위한 가장 큰 실용성을 갖는다.In these two basic categories, self-coherence recovery techniques have the greatest practicality for the detection of discrete multi-tone stack carrier signals and for single packet acquisition.
종래 스펙트럼 및 그 밖의 형태의 셀프 코히어런스 복원은 알고 있는 스펙트럼 및/또는 켤레 셀프 코히어런스 특성의 장점을 취한다. 이것은 소정 통신 신호의 주파수 쉬프트 및/또는 켤레 성분들간의 비제로 상관관계이다. 블라인드 방법은 인터레스트 신호 또는 그들의 도달 방향에 대한 내용의 어떠한 사전 지식을 요하지 않는다. 그 대신에, 블라인드 방법은 인터레스트 신호와 상관관계에 있는 특정 주파수 쉬프트에 대한 그 자신의 지역 정보를 사용한다. B.Agee, S.Schell, W. Gardner, "Self-Coherence Restoral: A New Approach to Blind Adaptation of Antenna Arrays",(Proceeding of the Twenty-First Asilomar Conference on Signal, System and Computer, 1987)를 참조할 수 있다. 또, B. Agee, S. Schell, W. Gardner, "Self-Coherence Restoral: A New Approach to Blind Adaptive Singnal Extraction Using Antenna Arrays"(IEEE Proceedings, Vol.78, No.4, pp. 753-767, 1990년 4월)참조할 수 있다. 또한, B. Agee, "The Property Restoral Approach to Bilnd Adaptive Signal Extraction"(박사 논문, 켈리포니아 대학교, Davis, CA, 1989)를 참조할 수 있다.Conventional spectra and other forms of self coherence restoration take advantage of known spectral and / or conjugate self coherence properties. This is a nonzero correlation between the frequency shift and / or conjugate components of a given communication signal. The blind method does not require any prior knowledge of the content of interest signals or their direction of arrival. Instead, the blind method uses its own local information for a particular frequency shift that correlates with the interest signal. See B.Agee, S. Schell, W. Gardner, "Self-Coherence Restoral: A New Approach to Blind Adaptation of Antenna Arrays", (Proceeding of the Twenty-First Asilomar Conference on Signal, System and Computer, 1987). Can be. B. Agee, S. Schell, W. Gardner, "Self-Coherence Restoral: A New Approach to Blind Adaptive Singnal Extraction Using Antenna Arrays" (IEEE Proceedings, Vol. 78, No. 4, pp. 753-767, April 1990). See also B. Agee, "The Property Restoral Approach to Bilnd Adaptive Signal Extraction" (Ph.D., University of California, Davis, CA, 1989).
이중 측대역(double side band) 진폭 변조된 신호에서는, 그러한 신호의 실제 IF 표현이 실제 IF 표현으로 인한 DC 및 이중 측대역 진폭 변조된 변조 포맷으로 인한 캐리어 주파수 모두에 대하여 켤레 대칭성을 갖는다. 이러한 대칭성은 서로에 대하여 동일해야 할 신호의 양성 및 음성 주파수 성분때문에 서로에게 오프세팅한다. 이 완벽한 스펙트럼 셀프 코히어런스는 이중 측대역 진폭 변조된 인터레스트 신호와 두 배의 캐리어로 주파수 쉬프트된 그 자신의 복제물 사이의 상관 계수를 계산함으로써 관찰된다. 주파수 쉬프드 연산기는 비제로(non-zero) 값을 가져야 하는 상관 계수로 인하여 양성 주파수 성분으로 채워진 주파수 대역에 음성 주파수 성분을 혼합한다. 그러한 비제로 값은 그 주파수 쉬프트의 값이 복제물에 적용될 때에만 발생한다. 통일 상관 계수(unity correlation coefficient)는 초기에 인터레스트 신호를 중첩하지 않는 외부 무선 신호와 주파수 쉬프트된 이중 측대역 진폭 변조된 신호를 필터링 아웃함으로써 얻어진다.In a double side band amplitude modulated signal, the actual IF representation of such a signal has conjugate symmetry for both the DC due to the actual IF representation and the carrier frequency due to the double sideband amplitude modulated modulation format. This symmetry is set off to each other because of the positive and negative frequency components of the signal, which should be identical to each other. This perfect spectral self-coherence is observed by calculating the correlation coefficient between the double sideband amplitude modulated interest signal and its own copy which is frequency shifted with twice the carrier. The frequency shifted operator mixes the negative frequency components into the frequency bands filled with the positive frequency components due to the correlation coefficients that should have non-zero values. Such a nonzero value only occurs when the value of that frequency shift is applied to the replica. A unity correlation coefficient is obtained by filtering out an external radio signal that does not initially overlap the interest signal and a frequency shifted dual sideband amplitude modulated signal.
도 14에서, 크로스 셀프 코히어런스 복원(SCORE) 프로세서(350)는 다중안테나 수신된 데이터 신호(x(t))에 적용되는 복원을 하는 데 사용된다. 상기 프로세서(350)는 우선 일련의 필터링, 주파수 쉬프트 및, 선택적 켤레 연산자를 통해 수신된 데이터를 전달하여 프로세서가 목표하는 신호에만 관계되는 신호(u(t))가 된다. 그 다음, 초기 신호와 처리된 신호(x(t)=u(t))는 조합기 출력 신호들(y(t)=w"x(t) 및 r(t)=c"u(t))간의 상관 계수를 최대화하도록 맞추어진 한 쌍의 빔-앤드-널 조향기(beam-and-null steer)(선형 요소 조합기)(352, 354)를 통해 전달된다. 프로세서를 목표로 하는 데 사용된 제어 파라미터는 통상 지연 연산기, 주파수 쉬프트 값(α) 및 켤레 플래그(conjugation flag)(*)로 설정되는 필터 연산기이다. 상기 프로세서 파라미터들은, 예를 들어 프로세서에 대한 송신된 인터레스트 신호에서 간섭이 없는 강력한 상관 계수를 산출하는 값으로 설정된다.In FIG. 14, a cross self-coherence recovery (SCORE) processor 350 is used to perform recovery applied to the multi-antenna received data signal x (t). The processor 350 first transmits data received through a series of filtering, frequency shift, and selective conjugate operators to become a signal u (t) related only to a signal targeted by the processor. Then, the initial signal and the processed signal x (t) = u (t) are combined with the combiner output signals y (t) = w "x (t) and r (t) = c" u (t). Passed through a pair of beam-and-null steers (linear element combiners) 352 and 354 tailored to maximize the correlation coefficient between them. The control parameters used to target the processor are typically filter operators that are set to a delay operator, a frequency shift value α and a conjugation flag *. The processor parameters are set to values that yield, for example, a strong correlation coefficient without interference in the transmitted interest signal for the processor.
도 15 및 도 16은 일반적인 코드 케이티드 SCORE 작업에서 사용된 코드 게이팅 연산을 나타낸다. 특정 코드 게이팅 구성은 스프레더 및 디스프레더 데이터 흐름과 이에 따른 구조에 대한 몇몇 중요성 변경을 요한다. 이러한 것들은 도면에 도시된 코드 게이티드 SCORE 디스프레더 적응성 알고리즘을 가능하게 하는 한 가지 방법을 보여준다. 또 다른 방법은 주파수 셀을 가로지르지 않고 패킷을 가로지르거나 주파수 셀 내부로 코드 게이팅을 적용하는 것이다. 예컨데, 우수 패킷 위의 어크로스 Kcell기저대역 심벌에 적용된 게이팅 코드를 갖는 데이터 심벌을 반복함으로써, 결과적으로 스프레더 및 디스프레더를 거치는 데이터 흐름에 영향을 미치지 않는다.15 and 16 illustrate code gating operations used in a typical code-category SCORE operation. Certain code gating configurations require some importance changes to the spreader and spreader data flows and hence the structure. These show one way of enabling the code gated SCORE despreader adaptive algorithm shown in the figure. Another way is to apply code gating across a packet or inside a frequency cell without crossing the frequency cell. For example, by repeating a data symbol with a gating code applied to an across K cell baseband symbol on the even packet, this results in no impact on the data flow through the spreader and the spreader.
코드 게이티드 셀프 코히어런스 복원은, 적응성 스프레더를 촉진하기 위해서 통신 시스템이 인위적으로 부가되었지만 통신 네트워크에서 게이팅 정보에 접속하지 않고는 판별할 수 없다는 셀프 코히어런스의 장점을 취한다. 본 발명에는 두 개의 코드 게이티드 SCORE 방법이 포함된다.Code gated self coherence recovery takes advantage of self coherence that a communication system has been artificially added to facilitate adaptive spreaders but cannot be determined without access to gating information in the communication network. The present invention includes two code gated SCORE methods.
다중접속 통신을 위한 바람직한 셀프-코히어런스 복원 방법은 스프레딩 연산에 앞서 독특한 코드 게이팅 연산을 기저대역 메시지 신호로 인가하는 것을 포함하고, 이는 시스템의 각 링크에 대하여 독특하게 결정된다. 예를 들면, 주파수 셀들이 2 개의 서브세트, 즉 우수 및 기수로 갈라지는 경우에는, 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 코드키가 기수셀에만 인가된다. 데이터 심볼은 도 11에 도시된 방법을 이용하여 우수셀에 걸쳐 스프레드된다.A preferred self-coherence recovery method for multiple access communication involves applying a unique code gating operation to the baseband message signal prior to the spreading operation, which is uniquely determined for each link of the system. For example, if the frequency cells are divided into two subsets, namely even and odd, the code key is applied only to the odd cells, as shown in Figs. The data symbols are spread over even cells using the method shown in FIG.
유사한 스프레딩 연산이 기수셀에 인가될 수 있다. 그러나, 이러한 셀에 전송된 데이터 심볼은, 먼저 네트워크의 각 사용자(m)마다 다른 상수 계수 코드키(c(m) = [c4(m)])가 곱해지는 코드 게이팅 연산이 수행된다. 이 연산은 다중접속 디스프레더에서 역전된다. 디스프레딩 연산 후, 우수 및 기수 주파수 셀상에 이용되는 디스프레더의 출력을 조합하기 전에, 기수 주파수 셀에 코드키의 켤레(c*(m))를 곱한다. 단일-사용자 SCSS 송수신기에서의 코드 게이팅 연산은 SCSS 송수신기에 사용된 단일 코드키에 대해서만 수행된다. 단일-패킷을 받아들이는 연산시, 디스프레드(켤레) 코드키는 선형 결합 연산에 앞서 각각의 수신된 기수 주파수 셀 및 송수신기 안테나 상에 인가된다.Similar spreading operations may be applied to the odd cells. However, in the data symbols transmitted to these cells, a code gating operation is first performed in which a different constant coefficient code key c (m) = [c 4 (m)] is multiplied for each user m of the network. This operation is reversed in the multiple access spreader. After the despreading operation, before combining the outputs of the despreaders used on even and odd frequency cells, the odd frequency cells are multiplied by a pair of code keys (c * (m)). Code gating operations at a single-user SCSS transceiver are performed only for a single code key used at the SCSS transceiver. In operations that accept a single-packet, a spread (pair) codekey is applied on each received odd frequency cell and transceiver antenna prior to the linear combining operation.
상기 코드 게이팅 연산의 효과는 상기 코드키와 함께 전송된 신호가 기수 주파수 셀에 디스프레드 코드키를 곱한 후 우수 및 기수 주파수 셀간의 통일된 상관계수를 갖도록 하게 하는 것이다. 역으로 말하면, 동일한 코드 게이팅 연산은, 상이한 코드키를 이용하여 전송된 다른 신호들 모두가 우수 및 기수 주파수 셀간에낮은 상관계수를 갖게 할 것이다. 이러한 조건은 수신된 신호에 부여된 (미지로 가정된) 지연 및 도플러 쉬프트에 관계없이 유지될 것이다. 그 후, 결과로서 생기는 신호는 도 14에 도시된 크로스-SCORE 알고리즘에 직접 입력될 수 있는데, 여기서 x(t)는 우수 (게이팅되지 않은) 주파수 셀로 대체되고, u(t)는 기수 (게이팅된) 주파수 셀로 대치되며, 이 때에 t 는 타임 인덱스가 아니라 심볼 인덱스(q = 1,...,Kcell)를 나타낸다. 디스프레딩 가중치는 우수 및 기수 주파수 셀에 인가된 디스프레드 선형 결합기의 출력간의 상관계수가 최대가 되도록 채택된다.The effect of the code gating operation is that the signal transmitted with the code key has a uniform correlation coefficient between even and odd frequency cells after multiplying the spread code key by the odd frequency cell. Conversely, the same code gating operation will cause all other signals transmitted using different code keys to have low correlation coefficients between the even and odd frequency cells. This condition will be maintained regardless of the (assuming unknown) delay and Doppler shift applied to the received signal. The resulting signal can then be input directly into the cross-SCORE algorithm shown in FIG. 14, where x (t) is replaced with an even (ungated) frequency cell and u (t) is an odd (gated) signal. ) Is replaced by a frequency cell, where t represents the symbol index (q = 1, ..., K cell ), not the time index. The despreading weight is adopted such that the correlation coefficient between the outputs of the despread linear combiner applied to the even and odd frequency cells is maximized.
이러한 방법은 링크에 대해 알려진 코드키만을 기초로 하여, 네트워크에서 임의의 링크에 대한 디스프레딩 및 확실한 감지를 제공한다. 단일-사용자 SCSS 송수신기에 있어서, 송수신기는 링크를 획득하고 정확한 신호가 전달되고 있는 것을 확인하기 위한 부가적인 연산의 필요없이, 통신하고 있는 링크만을 디스프레드한다. 만일, 예를 들어 장시간 전송에서 일어나는 "포트 셔플링(port shuffling)"과 같은 불리한 채널 조건으로 인하여 링크가 일시적으로 상실되면 자동적으로 재획득된다. 다중-사용자 SCMA 송수신기에 있어서, 이러한 방법은 채널 조건이 바뀌는 포트 스와핑 또는 셔플링없이, 상기 송수신기에 링크된 노드에 의하여 사용된 이미 알려져 있는 코드키만을 기초로 하여, 송수신기에 의해 지원되는 모든 링크에 대한 확실한 감지, 디스프레딩 및 식별을 가능하게 한다. 코드키는 코드-게이팅 연산에 포함된 스크램블링에 의해 소정의 프라이버시를 제공한다.This method provides despreading and reliable detection of any link in the network based on only the code key known for the link. In a single-user SCSS transceiver, the transceiver only disperses the link in communication without the need for additional computation to acquire the link and verify that the correct signal is being delivered. If the link is temporarily lost due to adverse channel conditions, such as "port shuffling" that occurs in long transmissions, for example, it is automatically reacquired. For multi-user SCMA transceivers, this method applies to all links supported by the transceiver based only on known code keys used by nodes linked to the transceiver, without port swapping or shuffling of channel conditions. Enable reliable detection, despreading and identification The code key provides some privacy by scrambling included in the code-gating operation.
베이직 코드-게이티드 SCORE 방법은 여러가지 방법으로 일반화될 수도 있다.특히, 코드키는 주파수 셀들간의 강화된 보안성 및 디코렐레이션(decorrelation)을 제공하기 위하여, 기수 주파수뿐만 아니라, 우수 주파수에 대해서도 적용될 수 있다. 이 코드 게이팅은 우수 패킷시에 생략되고, 기수 패킷시에는 모든 주파수 셀에 걸쳐 수행된 코드 게이팅을 포함한 연속한 패킷 상에 데이터 심볼을 전송함으로써, 주파수가 아닌 시간에 적용될 수도 있다. 스프레딩 코드가 이러한 패킷 쌍들에 걸쳐 일정하게 유지되어 있다면, 이러한 접근법은 디스프레딩 가중치를 적응시키기 위한 더욱 강력한 자동-SCORE 방법을 사용할 수 있게 한다.The basic code-gated SCORE method may be generalized in a number of ways. In particular, the codekeys may be used for not only odd but also odd frequencies in order to provide enhanced security and decoration between frequency cells. Can be applied. This code gating may be omitted at even packets, and may be applied at non-frequency times by sending data symbols on consecutive packets including code gating performed across all frequency cells in odd packets. If the spreading code remains constant across these packet pairs, this approach allows the use of a more powerful auto-SCORE method for adapting the spreading weights.
많은 수의 주파수 또는 패킷 서브세트들은 각 서브세트에 채용된 코드키를 개별 설정함으로써, 상기 시스템에 이용할 수도 있다. 이 경우, 디스프레더는 크로스-SCORE 고유방정식의 수퍼-벡터 해석에 의한 크로스-SCORE 방법의 일반개념을 사용한다. B.Agee, "The Property-Restoral Approach to Blind Adaptive Signal Extraction," in Proc. 1989 CSI-ARO Workshop on Advanced Topics inCommunications, May 1989, Ruidoso, NM; 및 B. Agee, "The Property Restoral Approach to Blind Adaptive Signal Extraction," Ph.D. Dissertation, University of California, Davis, CA, June 1989 를 참조한다. 주파수 서브세트 수가 많아질수록, 송수신기에 의해 지원될 수 있는 다중접속 통신의 수는 감소하지만, 가중치 계산의 안정성은 향상되고, 알고리즘의 스택되지 않은 캐리어 널링 능력 및 잡음 감소는 변하지 않고 유지된다. 주파수 서브세트 수의 한도는 스프레딩 인자(Kspread)와 같다.A large number of frequency or packet subsets may be used in the system by individually setting the code key employed in each subset. In this case, the spreader uses the general concept of the cross-SCORE method by super-vector analysis of the cross-SCORE eigenequation. B. Agee, "The Property-Restoral Approach to Blind Adaptive Signal Extraction," in Proc. 1989 CSI-ARO Workshop on Advanced Topics in Communications, May 1989, Ruidoso, NM; And B. Agee, "The Property Restoral Approach to Blind Adaptive Signal Extraction," Ph.D. See Dissertation, University of California, Davis, CA, June 1989. As the number of frequency subsets increases, the number of multiple access communications that can be supported by the transceiver decreases, but the stability of the weight calculation improves, and the unstacked carrier nulling capability and noise reduction of the algorithm remain unchanged. The limit of the number of frequency subsets is equal to the spreading factor K spread .
코드-게이티드-셀프-코히어런스 복원 방법은 멀티셀 셀프-코히어런스 복원 고유방정식의 기본모드를 이용하여, 채널화된 데이터 수퍼-벡터로부터 직접 시그널-오브-인터레스트(signal-of-interest) 기저대역을 추출한다. 이 방법은 동시에 주파수-의존 공간 필터링을 하고, 각 셀 내의 안테나 요소들을 상기 스프레드 시그널-오브-인터레스트에 결합하며, 이 결과로 생긴 데이터 신호를 주파수 셀에 조합하기 위하여 디스프레드한다.The code-gated-self-coherence recovery method uses the basic mode of the multicell self-coherence recovery eigenequation, which is a signal-of-interest directly from the channelized data super-vector. interest) extract baseband. The method simultaneously performs frequency-dependent spatial filtering, couples the antenna elements in each cell to the spread signal-of-interrupt, and despreads the resulting data signal to combine into the frequency cell.
코드-게이티드-셀프-코히어런스 복원 방법은, 최대로 달성 가능한 디스프레드 및 수신된 데이터 패킷의 빔-형성 SINR 이 포지티브라면, 포지티브 또는 네거티브 수신 SINR에서 효과적으로 연산 가능하다. 이 방법은 디스프레딩(선형 조합) 연산자의 고유한 소자로서 안테나 배열에 적응한다. 동일한 방법은 Karray= 1 인 단일 안테나 시스템을 포함하여 임의 개수의 안테나에도 사용된다. 코드-게이티드-셀프-코히어런스 방법은 그 실시에 있어 소정의 시점에서의 확산 이득 또는 기본적인 메시지 시퀀스의 사전지식을 요구하지 않는다. 이 방법은 메시지 시퀀스를 디스프레드하기 위하여, 시간 또는 도플러 쉬프트된 주파수에 대한 조사를 요구하지 않는다.The code-gated-self-coherence recovery method can effectively compute at positive or negative received SINR if the beam-forming SINR of the maximum achievable spread and received data packet is positive. This method adapts to the antenna arrangement as a unique element of the spreading (linear combination) operator. The same method is used for any number of antennas, including a single antenna system with K array = 1. The code-gated-self-coherence method does not require spread knowledge at any point in time or prior knowledge of the basic message sequence in its implementation. This method does not require investigation of time or Doppler shifted frequencies to despread the message sequence.
코드-게이티드-셀프-코히어런스 복원 고유방정식의 기본 고유값은 통신 링크가 먼저 오픈되는 경우, 새로운 신호 패킷 검출을 제공한다. 수신기는 패킷이 통신 채널에서 전송될 때, 펄스를 다른 단부로 되돌리면서, "온-디맨드(on-demand)" 원리로 기능한다.The default eigenvalues of the code-gated-self-coherence recovery eigenvalues provide new signal packet detection when the communication link is first opened. The receiver functions on an "on-demand" principle, returning the pulse to the other end when the packet is transmitted in the communication channel.
부가적인 방법은 코드-게이티드-셀프-코히어런스 복원 후, 이산 다중 톤 스택 캐리어 데이터 패킷에 대한 검출을 강화하거나 확인한다. 특히, 검출 신뢰성은 최대 코드-게이티드-셀프-코히어런스 복원 고유값의 평균 및 표준편차를 예상하기 위하여 코드-게이티드-셀프-코히어런스 복원 고유방정식의 더 적은 고유값을 사용하여 더욱 향상시킬 수 있다. 그리고, 최대 고유값은 예상 평균에 의해 감소되고, 예상 표준편차에 비례하게 되어, 더욱 강력한 경향 보정 검출 통계량(trend corrected detection statistic)을 얻게 한다.An additional method enhances or confirms detection for discrete multi-tone stack carrier data packets after code-gateed-self-coherence recovery. In particular, detection reliability is further improved by using less eigenvalues of the code-gated-self-coherence recovery eigenvalues to predict the mean and standard deviation of the maximum code-gated-self-coherent recovery eigenvalues. Can be improved. The maximum eigenvalue is then reduced by the predicted mean and proportional to the expected standard deviation, resulting in a more powerful trend corrected detection statistic.
다른 방법은 코드-게이티드-셀프-코히어런스 복원시 패킷 감지를 뒷받침하기 위하여 다운스트림 디스프레딩 및 복조 연산기를 사용한다.Another method uses downstream de-spreading and demodulation operators to support packet detection in code-gateed-self-coherence recovery.
제 1 데이터 패킷의 획득시 초기 도플러 복구에는 수신측 FFT의 풀 리모드(full remode)에서 제 1 데이터 패킷을 추출하고, 선형 보간법을 사용하여 송신측 주파수 리모드에 대한 결과로 생기는 출력 신호를 서브-샘플링함으로써 단편적으로 이격된 이퀄라이저의 주파수-도메인 아날로그를 사용한다. 선형 조합 가중치는 소정의 적절하게 채택된 방법을 사용하여 센터를 조율하기 위해 데이터를 재샘플링한다. 일정계수법 등의 최소-제곱 특성 복원 알고리즘은 디스프레드 데이터 심볼의 계수의 변동을 최소화한다. 최소-제곱 일정계수법은, 전송된 데이터 톤들이 BPSK 변조방식을 사용하여 발생된다면 일정한 계수를 갖는다는 특성을 이용하지만, 전송된 신호에 톤 스페이싱의 비정수 배수인 도플러 쉬프트가 일어난다면, 이러한 특성은 파괴된다. 이 최소-제곱 일정계수법은 이러한 특성을 디스프레더 출력 신호에 저장한다. 전반적인 기술은 중요한 도플러 쉬프트 및 경로지연하에서 작용한다. B.Agee, "The Least-Squares CMA: A New Approach to Rapid Correction of Constant Modulus Signals," in Proc. 1986, International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing, Vol. 2, pg.19.2.1, April 1986, Tokyo, Japan. 를 참조한다.In initial Doppler recovery upon acquisition of the first data packet, the first data packet is extracted in the full remode of the receiving side FFT, and a linear interpolation method is used to subtract the resulting output signal for the transmitting side frequency remode. Use frequency-domain analogs of equally spaced equalizers by sampling. Linear combination weights resample the data to tune the center using any appropriately adopted method. Least-squares feature reconstruction algorithms, such as the constant coefficient method, minimize the variation of the coefficients of the spread data symbols. Least-squared constant coefficients use the property that transmitted data tones have a constant coefficient if they are generated using BPSK modulation, but if a Doppler shift occurs that is a non-integer multiple of tone spacing in the transmitted signal, Destroyed. This least-squares constant coefficient stores this characteristic in the spreader output signal. The overall technique works under significant Doppler shifts and path delays. B. Agee, "The Least-Squares CMA: A New Approach to Rapid Correction of Constant Modulus Signals," in Proc. 1986, International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing, Vol. 2, pg. 19.2.1, April 1986, Tokyo, Japan. See.
두가지 일반적인 방법은 데이터 전송을 위한 안테나 배열 가중치를 발생하는데 유용하다. 역지향성 전송은 켤레 수신 가중치에 비례하게 전송 가중치를 설정하며, 지향성 모드는 켤레 패킷 스티어링 벡터에 비례하게 전송 가중치를 설정한다. 이 역지향성 모드는 간섭하는 신호들이 다중점 통신 네트워크에서의 다른 멤버가 될 수 있는 상업적인 통신과 군용 항공통신 응용에 아주 적합하다.Two general methods are useful for generating antenna array weights for data transmission. The reverse transmission sets the transmission weight in proportion to the conjugate reception weight, and the directivity mode sets the transmission weight in proportion to the conjugate packet steering vector. This reverse orientation mode is well suited for commercial and military air communication applications where interfering signals can be other members of a multipoint communication network.
지향성 모드는 숨겨진 특성이 통신자에게 주요 고려대상이 되고, 재밍 및 도청 플랫폼이 대부분 동일한 위치에 위치할 것 같지 않은 응용분야에 유용하다. 이 모드는 통신 플랫폼에 많은 간섭이 있어, 무선 발신의 간섭이 있는 곳에서 통신하기 위하여 통신 링크의 다른측에 최대 파워가 전달되어야 하는 응용분야에 유용하다. 그러나, 이 방법은 제휴 통신 시스템의 다른 간섭체들로부터 멀리 떨어진 지향성 에너지의 매력있는 특성을 갖지는 못한다.Directional mode is useful for applications where hidden characteristics are a major consideration for operators and where jamming and eavesdropping platforms are mostly unlikely to be in the same location. This mode is useful for applications where there is a lot of interference in the communication platform, where maximum power must be delivered to the other side of the communication link in order to communicate where there is interference from radio transmission. However, this method does not have the attractive characteristics of directional energy away from other interferers in the affiliated communication system.
지향성 모드는 에어링크에 의해 큰 스펙트럼 스프레딩 인자가 이용되면, 디스프레더의 복잡성을 매우 단순하게 할 수 있는 멀티플라이어 순응 계획(multiplier adaption strategy)도 구성한다.The directional mode also constitutes a multiplier adaptation strategy that, if the large spectral spreading factor is used by the airlink, can greatly simplify the complexity of the spreader.
역지향성 전송 모드는 이하에 설명한다. 이 역지향성 모드는 송신기 안테나 배열 가중치를 신호 수신시 계산된 켤레 배열 가중치와 동일하게 설정한다. 송신 및 수신 연산자가 동일한 주파수대역에 걸쳐 사용되고, 송신 및 수신 경로간의 소정의 내부 차이가 같게 되면, 송신기 안테나 배열은 수신기를 위한 안테나와 동일한 이득 패턴을 가질 것이다. 송신기 안테나 배열은 신호 수신시 존재하고 있던 임의의 간섭체들의 방향으로 널의 방향을 예측할 수 있다. 각각을 사용하는데 있어 널 깊이는 수신된 간섭체의 상대적인 강도에 의해 결정된다.The reverse transmission mode is described below. This reverse orientation mode sets the transmitter antenna array weight equal to the conjugate array weight calculated at signal reception. If the transmit and receive operators are used over the same frequency band, and some internal difference between the transmit and receive paths is equal, the transmitter antenna arrangement will have the same gain pattern as the antenna for the receiver. The transmitter antenna array can predict the direction of null in the direction of any interferers that were present at the time of signal reception. In each use the null depth is determined by the relative strength of the received interferer.
여기서, gk는 Karrayx 1 차원 벡터이고, 주파수 셀 "k"에 걸친 송신에 있어 이용된 다중-요소 스프레딩 백터를 나타낸다. 주파수 셀 "k"에 걸친 수신에 있어 사용된 다중-요소 디스프레딩 벡터는 Karrayx 1 차원 벡터이기도 한 wk에 의해 표현된다.Where g k is a K array x one-dimensional vector and represents the multi-element spreading vector used in the transmission over the frequency cell “k”. The multi-element despreading vector used for reception across frequency cell "k" is represented by w k , which is also a K array x one-dimensional vector.
본 발명의 실시예는 각 스프레딩 셀에 걸친 Karrayx 1 스프레딩(gk) 가중치의 상이한 설정을 이용하여 송신 패킷을 스프레딩하여 주파수 선택 송신 가중치를 제공하도록 구성되는 것이 바람직하다. 이것은 gk=λwk *와 같은 신호 수신시에 각 주파수 셀에 이용된 Karrayx 1 선형 결합기 디스프레딩 가중치에 비례하는 (다중-요소) 스프레딩 이득(gk)을 설정함으로써 주파수-선택 역지향성 전송 가중치를 설정한다. 이 모드는 결과로 생기는 널 깊이가 각 주파수 셀에 걸쳐 실현된 안테나 배열 분산에 의해 제한될 것이기 때문에 광대역 간섭원에 의해 우위를 갖는 환경에서 특히 효과적이다. 이 경우, 프로세서는 공간뿐만 아니라 주파수에 있어서도 간섭원을 무효로 할 것이다. 송신기 안테나 배열만이 상기 간섭원에 의해 점유된 주파수 셀에 있어 각 간섭원을 무효로 한다. 이것은 시그널-오브-인터레스트 패킷을 수신하는데는 괜찮지만, 전체 패킷 통과대역에 걸쳐 패킷 무선 신호를 간섭원 위치로부터 떨어지도록 하는 목적이라면 패킷을 전송하는데 비효과적이다. 이러한 목적은 부분-대역 간섭원의 수가 안테나 배열에 있어 구성요소의 수와 같거나 초과한다면, 소정의 수단에 의해 달성될 수 없다.Embodiments of the present invention are preferably configured to spread the transmission packet using different settings of the K array x 1 spreading (g k ) weights across each spreading cell to provide a frequency selective transmission weight. This is frequency-selected by setting the (multi-element) spreading gain (g k ) proportional to the K array x 1 linear combiner spreading weight used for each frequency cell upon receiving a signal such as g k = λw k *. Sets the reverse transmission weight. This mode is particularly effective in an environment that is dominated by wideband interferers because the resulting null depth will be limited by the antenna array dispersion realized over each frequency cell. In this case, the processor will invalidate the source of interference not only in space but also in frequency. Only the transmitter antenna array invalidates each interferer in the frequency cell occupied by the interferer. This is fine for receiving signal-of-interrupt packets, but is ineffective for transmitting packets for the purpose of keeping packet radio signals away from the source of interference over the entire packet passband. This object cannot be achieved by any means if the number of partial-band interferers is equal to or exceeds the number of components in the antenna arrangement.
지향성 전송 모드는 송신기 안테나 배열 가중치를 (켤레) Karrayx 1 패킷 스티어링 벡터와 동일하게 설정한다. 송신 및 수신 연산자는 송수신 스위치를 지나 송신 및 수신 경로간의 차이가 적절하게 동등화되면서 동일한 주파수대역에 걸쳐있다면, 결과로서 나타나는 안테나 배열은 최대 무선 에너지를 최소 전송 무선 에너지를 갖는 근접한 링크 또는 통신 링크의 타측으로 향하게 할 것이다. 지향성 배열은 통상적으로 간섭원의 위치를 무시하는데, 예를 들어 간섭체는 통신 링크에 관한관점에서는 어디든지 있다고 가정한다.The directional transmission mode sets the transmitter antenna array weight equal to the (pair) K array x 1 packet steering vector. If the transmit and receive operators are across the same frequency band, with the difference between the transmit and receive paths across the transmit and receive switches appropriately equalized, the resulting antenna array is the maximum radio energy of the adjacent link or communication link with the minimum transmit radio energy. To the other side. Directional arrangements typically ignore the location of the interferer, for example, assume that the interferer is anywhere in terms of communication link.
지향성 방법은 본 발명에 있어서 주파수-선택을 기초로 하여 구현될 수 있다. 이것은 예외적으로 광대역 통신 링크, 예를 들면 Kspread의 큰 값 또는 패킷 스티어링 벡터가 패킷 통과대역에 걸쳐 상당히 변화하는 매우 분산된 통신 채널에 걸쳐 여러 이점을 제공한다. 그러나, 이것은 최대 파워 모드가 패킷 스티어링 벡터에서의 마이너 에러에 의해 매우 크게 떨어지지 않기 때문에 중요하지 않다.The directional method can be implemented on the basis of frequency-selection in the present invention. This exceptionally offers several advantages over a wideband communication link, for example a large value of K spread or a very distributed communication channel where the packet steering vector varies significantly over the packet passband. However, this is not important because the maximum power mode does not fall very much by the minor error in the packet steering vector.
이러한 예측 에러는 통신 링크가 매우 혼잡하거나, 패킷 스티어링 벡터가 짧은 통신 구간, 예를 들어 단일 패킷에 걸쳐 예측된다면 커질 수 있다. 특히, 전체적으로 간단한 방법은 지향성 송신기 안테나 배열을 전송 에너지의 강한 빔을 주위 환경의 간섭원으로 집중시키는 것이다. 지향성 전송 방법 또는 패킷 스티어링 벡터 예측기는 재밍 및 전송 시나리오의 예상된 범위내에서 연산하는 것을 신뢰할 정도로 복잡하지 않고, 저렴하게 구현할 수 있을 정도의 단순함이 요구된다.This prediction error can be large if the communication link is very congested or if the packet steering vector is predicted over a short communication interval, for example a single packet. In particular, the overall simple method is to direct the directional transmitter antenna array to a strong beam of transmit energy as an interference source in the surrounding environment. The directional transmission method or packet steering vector predictor is not so complicated as to reliably operate within the expected range of jamming and transmission scenarios, and requires simplicity to be affordable.
3 개의 일반적인 스티어링 벡터 예측방법이 바람직하다. 첫째, 상관관계법은 수신된 패킷 데이터와 예측된 패킷 데이터간의 상관관계를 이용하여 패킷 스티어링 벡터를 예측한다. 둘째, 멀티셀 ML형 방법은 주파수-채널화된(멀티셀) 데이터가 있는 곳과 적당한 단순화 조건하에서 얻어지는 최대-가능(ML) 예측기를 이용하여 패킷 스티어링 벡터를 예측한다. 셋째, 파라미터 방법은 적당한 매개 변수 모델을 이용하여 패킷 스티어링 벡터를 억제함으로써 멀티셀 예측기를 더욱 세밀하게 한다.Three general steering vector prediction methods are preferred. First, the correlation method predicts a packet steering vector using the correlation between the received packet data and the predicted packet data. Second, the multicell ML type method predicts the packet steering vector using a maximum-capable (ML) predictor obtained under the presence of frequency-channelized (multicell) data and under appropriate simplification conditions. Third, the parametric method further refines the multicell predictor by suppressing the packet steering vector using an appropriate parametric model.
상관관계법은 패킷 스티어링 벡터를 예측하는 세가지 방법 중에서 가장 간단하다. 이 방법의 약점은 단일 간섭원이 있는 곳에서 얻어진 예측값을 고려함으로써, 이 예측값이 패킷 스티어링 벡터에 수신된 간섭원 및 패킷 신호간의 크로스-상관관계에 비례하는 간섭원 스티어링 벡터를 더한 값으로 변한다는 것이다. 이 크로스-상관관계를 0 으로 줄이기 위해서는, 요구된 시간-대역폭 결과물(샘플)이 간섭원 신호의 1/S, 예를 들어 간섭원이 패킷 신호보다 50 dB 이 더 강하면, 1,000,000 샘플보다 더 클 것이 요구된다. 그 결과, 이 방법은 일반적으로 적절하지 않다.Correlation is the simplest of three methods for predicting packet steering vectors. A weakness of this method is that by considering the predictions obtained where there is a single interferer, the prediction changes to the packet steering vector plus the interference steering vector which is proportional to the cross-correlation between the received interference and the packet signal. will be. To reduce this cross-correlation to zero, the required time-bandwidth output (sample) would be greater than 1,000,000 samples if the 1 / S of the interfering signal, e.g. if the interfering source is 50 dB stronger than the packet signal. Required. As a result, this method is generally not appropriate.
다른 두가지 방법들은 패킷 스티어링 벡터를 예측하기 위하여 최적화된 최대 가능(ML) 예측절차를 이용함으로써 이러한 한계를 극복할 수 있다. 결과로서 생기는 예측기는, 간단한(비매개변수식) 또는 복잡한(매개변수식) 스티어링 벡터 모델을 이용하여, 부분-대역 간섭원 또는 광대역이 존재하는 곳에 정확한 스티어링 벡터 예측기를 제공할 수 있다. 또한, 이러한 예측기의 성능은 종래의 Cramer-Rao 바운드 분석을 이용하여 예측할 수 있다.The other two methods can overcome this limitation by using an optimized maximum possible (ML) prediction procedure to predict the packet steering vector. The resulting predictor may use a simple (nonparametric) or complex (parametric) steering vector model to provide an accurate steering vector predictor where there is a partial-band interferer or broadband. In addition, the performance of such a predictor can be predicted using a conventional Cramer-Rao bound analysis.
유용한 성능 바운드는 멀티셀 환경에서 얻어진 소정의 비매개변수식 스티어링 벡터 예측값이 도출된다. 이 수신된 데이터는 알려지지 않은 복소 스티어링 벡터에 비례하고 부가적인 복소 가우시안 간섭에 의해 손상된 공지의(또는 예측된) 패킷 기저대역을 각각 포함하는 Kspread별도 주파수 셀로 분할된다. Pe 셀의 스티어링 벡터는 ak= gk에 의하여 모델링되는데, 여기서 "a"는 (주파수-독립) 패킷 스티어링 벡터이고, gk는 kth스프레딩 셀에서 얻어지는 수신된 단일-안테나 패킷 확산 이득 스칼라량이다. 복소 가우시안 간섭은 각 셀마다 독립적이라고 가정하고, 일시적인-화이트 잡음은 평균 0 이며, 미지의 자기상관 매트릭스는 kth셀에서이다.Useful performance bounds are derived from certain nonparametric steering vector predictions obtained in a multicell environment. This received data is divided into K spread separate frequency cells, each proportional to an unknown complex steering vector and each containing a known (or predicted) packet baseband corrupted by additional complex Gaussian interference. The steering vector of the Pe cell is modeled by a k = g k , where "a" is a (frequency-independent) packet steering vector and g k is a received single-antenna packet spreading gain scalar obtained from the k th spreading cell. Amount. Assuming complex Gaussian interference is independent for each cell, transient-white noise is on average 0, and an unknown autocorrelation matrix is at k th cells. to be.
패킷 스티어링 벡터a는 차원 Karray에 대한 차원 Karray벡터의 임의의 복소수로 가정하는데, 예를 들면a는 소정의 매개변수화된 모델세트에 대해 고정되도록 강제되지 않는다(예를 들어, 방위각과 입면각에 대해 매개변수화된 어레이 매니폴드). 스티어링 벡터 예측은 이러한 모델, 예를 들어 비매개변수식 기법을 사용하여 개발되었다. H. VAN Trees, Detection, Estimation, and Modulation Theory, Part I, New York: Wiley, 1968.를 참조한다. Cramer-Rao 바운딩 이론을 사용하여,a의 소정의 비편향 예측기는 주어진 Cramer-Rao 바운드에 의해 바운드된 예측 정밀도(평균-제곱오차)를 가질 것이다. 매트릭스R은 평균적인 역자기상관(inverse autocorrelation) 매트릭스의 역과 동일한 간섭 자기상관 매트릭스의 일반화된 "평균" 을 가리킨다.Packet steering vector a is dimension to dimension assume any of the complex of the K array vector for the K array, for example, a will not be forced to be fixed for a given parameterized model set (e.g., azimuth and elevation angle Parameterized array manifold). Steering vector prediction was developed using this model, for example a nonparametric technique. H. VAN Trees, Detection, Estimation, and Modulation Theory, Part I, New York: Wiley, 1968. Using the Cramer-Rao bound to theory, a predetermined unbiased estimator of a is the prediction accuracy (mean-square error) bound by a given Cramer-Rao bound will have. Matrix R is the same interference autocorrelation matrix as the inverse of the average inverse autocorrelation matrix Refers to the generalized "average" of.
바람직한 실시예에 있어서, 공간 스티어링 벡터a와 스펙트럼 확산 이득(gk)은 다음의 공식을 이용하여 반복해서 계산된다.In a preferred embodiment, the spatial steering vector a and the spread spectrum gain g k are calculated repeatedly using the following formula.
및And
여기서, RHkHk는 스펙트럼 셀(k)에서 적응 블럭에 걸쳐 측정된 데이터 자기상관 매트릭스이고, wk는 스펙트럼 셀(k)에 이용된 디스프레딩 가중치의 공간 성분이다. 스티어링 벡터와 확산 이득은 향상된 디스프레딩 가중치(wk)를 계산하는데 사용될 수도 있으며, 이는 스펙트럼 프로세싱(주파수 셀에 걸친 선형 결합)에 의해 공간 프로세싱(각 주파수 셀에서의 선형 결합)을 수행하는 다중 디스프레딩 절차에 사용될 수 있다.Where R HkHk is the data autocorrelation matrix measured over the adaptive block in spectral cell k , w k is the spatial component of the spreading weight used in spectral cell k. The steering vector and spreading gain may be used to calculate an improved despreading weight (w k ), which is a multiplex that performs spatial processing (linear combining in each frequency cell) by spectral processing (linear combining across frequency cells). It can be used for despreading procedures.
도 1 내지 도 14에 도시된, 코드 널링 기술과 결합된 스택 캐리어 확산 스펙트럼 무선 통신 장치는 본 발명의 대안적인 실시예를 나타낸다. 코드 널링 간섭 소거 기술은 스택 캐리어 확산 스펙트럼 기술과 효과적으로 결합될 수 있다. 코드 널링 설계에 대해 더욱 자세한 것을 원한다면, Brian Agee "Solving the Near-Far Problem: Exploitation of Spatial and Spectral Diversity in Wireless Personal Communication Networks,"Wireless Personal Communication, edited by Theodore S. Rappaport, et al., Kluwer Academic Publishers, 1994, Ch. 7. 및 Sourour, et al., "Two Stage Co-channel Interference Cancellation in Orthogonal Multi-Carrier CDMA in a Frequency Selective Fading Channel," IEEE PIMRC '94, pp. 189-193. 을 참조한다. 또한, Kondo, et al., "Multicarrier CDMA System with Co-channel Interference Cancellation," March 1994, IEEE, #0-7803-1927, pp. 1640-1644. 를 참조한다.1 to 14, a stack carrier spread spectrum wireless communication device combined with a code nulling technique represents an alternative embodiment of the present invention. Code nulling interference cancellation techniques can be effectively combined with stack carrier spread spectrum techniques. For more details on code nulling design, see Brian Agee "Solving the Near-Far Problem: Exploitation of Spatial and Spectral Diversity in Wireless Personal Communication Networks," Wireless Personal Communication , edited by Theodore S. Rappaport, et al., Kluwer Academic Publishers, 1994, Ch. 7. and Sourour, et al., "Two Stage Co-channel Interference Cancellation in Orthogonal Multi-Carrier CDMA in a Frequency Selective Fading Channel," IEEE PIMRC '94, pp. 189-193. See. Also, Kondo, et al., "Multicarrier CDMA System with Co-channel Interference Cancellation," March 1994, IEEE, # 0-7803-1927, pp. 1640-1644. See.
도 1 내지 도 14에 도시된 기본 스택 캐리어 확산 스펙트럼 무선 통신 장치는 공간, 주파수 및/또는 코드, 예를 들어 공간분할다중접속(SDMA), 주파수분할다중접속(FDMA) 및 코드분할다중접속(CDMA)에 의해 독립한 채널들을 동시에 분리하는 본 발명의 다중접속 실시예에 조합되는 것이 가능하다.The basic stack carrier spread spectrum wireless communication device shown in Figs. 1 to 14 includes space, frequency and / or code, e.g., space division multiple access (SDMA), frequency division multiple access (FDMA) and code division multiple access (CDMA). It is possible to combine in the multiple access embodiment of the present invention to separate the independent channels at the same time.
SDMA 실시예에 있어서, 안테나 배열은 선택적으로, 예를 들어 최소 두 지역을 개설하기 위한 공간으로 향할 수가 있다. 지역 내의 각 송신기 및 수신기 쌍은 그 송신기-수신기 쌍의 다른 한쪽만을 이용하거나 다른 다중접속채널을 나타내는 다른 지역의 다른 쌍들을 배제하기 위하여 대응하는 안테나 배열을 맞춘다. 본 발명의 실시예들은 스택 캐리어 확산 스펙트럼 기술을 갖는 SDMA 기술을 조합함으로써 구별한다. SDMA 설계에 관한 상세한 것은, Forssen, et al., "Adaptive Antenna Arrays for GSM900/DSC1800," March 1994, IEEE #0-7803-1927, pp. 605-609. 및 Talwar, et al., "Reception of Multiple Co-Channel Digital Signals using Antenna Arrays with Applications to PCS," 1994, IEEE #0-7803-1825, pp. 790-794. 를 참조한다. 또한, Weis, et al., "A Novel Algorithm For Flexible Beam Forming for Adaptive Space Division Multiple Access Systems," IEEE PIMRC '94, pp. 729a-729e. 를 참조한다. 안테나 배열을 갖는 CDMA의 조합은 Naguib, et al., in "Performance of CDMA Cellular Networks With Base-Station Antenna Arrays: The Downlink," 1994 IEEE, #0-7803-1825, pp. 795-799. 에 개시되어 있다. 또,Xu, et al., "Experimental Studies of Space-Division-Multiple-Access Schemes for Spectral Efficient Wireless Communications," 1994 IEEE, #0-7803-1825, pp. 800-804. 를 참조한다. 또한, M. Tangemann, "Influence of the User Mobility on the Spatial Multiplex Gain of an Adaptive SDMA System," IEEE PIMRC '94, pp. 745-749. 를 참조한다.In the SDMA embodiment, the antenna arrangement may optionally be directed to a space for opening at least two regions, for example. Each transmitter and receiver pair in a region uses only the other side of its transmitter-receiver pair or tailors the corresponding antenna arrangement to exclude other pairs in other regions representing different multiple access channels. Embodiments of the present invention are distinguished by combining SDMA techniques with stack carrier spread spectrum techniques. For details on SDMA design, see Forssen, et al., "Adaptive Antenna Arrays for GSM900 / DSC1800," March 1994, IEEE # 0-7803-1927, pp. 605-609. And Talwar, et al., "Reception of Multiple Co-Channel Digital Signals using Antenna Arrays with Applications to PCS," 1994, IEEE # 0-7803-1825, pp. 790-794. See. See also Weis, et al., "A Novel Algorithm For Flexible Beam Forming for Adaptive Space Division Multiple Access Systems," IEEE PIMRC '94, pp. 729a-729e. See. The combination of CDMA with antenna arrays is described in Naguib, et al., In "Performance of CDMA Cellular Networks With Base-Station Antenna Arrays: The Downlink," 1994 IEEE, # 0-7803-1825, pp. 795-799. Is disclosed. Xu, et al., "Experimental Studies of Space-Division-Multiple-Access Schemes for Spectral Efficient Wireless Communications," 1994 IEEE, # 0-7803-1825, pp. 800-804. See. M. Tangemann, "Influence of the User Mobility on the Spatial Multiplex Gain of an Adaptive SDMA System," IEEE PIMRC '94, pp. 745-749. See.
FDMA 실시예에 있어서, 다중 캐리어의 서브세트는 각 채널, 예를 들어 최소 두 채널을 개설하기 위해 최소 2 개의 주파수 다이버스 캐리어를 각각 가지는 최소 2 개의 서브세트를 사용한다. 지역 내의 각 송신기 및 수신기 쌍은 다른 다중접속채널을 나타내는 다른 캐리어 서브세트를 배제하기 위하여 그에 대응하는 캐리어 서브세트를 맞춘다. 본 발명의 실시예는 스택 캐리어 확산 스펙트럼 기술을 갖는 FDMA 기술을 조합함으로써 구별한다.In an FDMA embodiment, the subset of multiple carriers uses at least two subsets each having at least two frequency diversity carriers to establish each channel, eg, at least two channels. Each transmitter and receiver pair in the region fits the corresponding carrier subset to exclude other carrier subsets representing different multiple access channels. Embodiments of the present invention are distinguished by combining FDMA techniques with stack carrier spread spectrum techniques.
CDMA 실시예에 있어서, 수개의 스프레딩 및 디스프레딩 가중치는 각 채널을 위한 하나의 세트를 사용한다. 이러한 다중접속은 글로벌 포지셔닝 시스템(GPS)의 네비게이션 수신기에 사용된다. 본 발명의 실시예는 도 1 내지 도 14에 도시된 CDMA 기술을 스택 캐리어 확산 스펙트럼 기술에 조합함으로써 종래 기술과 구별한다. 다중 캐리어 환경에서의 CDMA 설계에 대한 상세한 설명은, Fettweis, et al., "On Multi-Carrier Code Division Multiple Access(MC-CDMA) Modem Design," 1994 IEEE #0-7803-1927, pp. 1670-1674. 를 참조한다. 또, DaSilva, et al., "Multicarrier Orthogonal CDMA Signals for Quasi-Synchronous Communication Systems," IEEE Journal on Selected Areas in Communication, Vol. 12, No. 5,June 1994. 를 참조한다. 또, Reiners, et al., "Multicarrier Transmission Technique in Cellular Mobile Communications Systems," March 1994, IEEE #0-7803-1927, pp. 1645-1649. 를 참조한다. 또한, Yee, et al., "Multi-Carrier CDMA in Indoor Wireless Radio Networks," IEEE Trans. Comm., Vol. E77-B, No. 7, July 1994, pp. 900-904. 를 참조한다. 페이딩 채널에서의 CDMA 사용은 Stefan Kaiser, "On the Performance of Different Detection Techniques for OFDM-CDMA in Fading Channels," Institute for Communication Technology, German Aerospace Research Establishment(DLR), Oberpfaffenhofen, Germany, 1994. 에 개시되어 있다. 그리고, Chandler, et al., "An ATM-CDMA Air Interface For Mobile Personal Communications," IEEE PIMRC '94, pp. 110-113. 을 참조한다. 또한, 이 기술에 대한 문헌은, Chouly, et al., in "Orthogonal multicarrier techniques applied to direct sequence spread spectrum CDMA systems," 1993 IEEE, #0-7803-0917, pp. 1723-1728. 이다.In the CDMA embodiment, several spreading and spreading weights use one set for each channel. Such multiple access is used in navigation receivers of the Global Positioning System (GPS). Embodiments of the present invention differ from the prior art by combining the CDMA technique shown in FIGS. 1-14 with a stack carrier spread spectrum technique. For a detailed description of CDMA design in a multi-carrier environment, see Fettweis, et al., "On Multi-Carrier Code Division Multiple Access (MC-CDMA) Modem Design," 1994 IEEE # 0-7803-1927, pp. 1670-1674. See. See also DaSilva, et al., "Multicarrier Orthogonal CDMA Signals for Quasi-Synchronous Communication Systems," IEEE Journal on Selected Areas in Communication, Vol. 12, No. 5, June 1994. See also Reiners, et al., "Multicarrier Transmission Technique in Cellular Mobile Communications Systems," March 1994, IEEE # 0-7803-1927, pp. 1645-1649. See. See also, Yee, et al., "Multi-Carrier CDMA in Indoor Wireless Radio Networks," IEEE Trans. Comm., Vol. E77-B, No. 7, July 1994, pp. 900-904. See. The use of CDMA in fading channels is described in Stefan Kaiser, "On the Performance of Different Detection Techniques for OFDM-CDMA in Fading Channels," Institute for Communication Technology, German Aerospace Research Establishment (DLR), Oberpfaffenhofen, Germany, 1994. . And Chandler, et al., "An ATM-CDMA Air Interface For Mobile Personal Communications," IEEE PIMRC '94, pp. 110-113. See. Further literature on this technique is described in Chouly, et al., In "Orthogonal multicarrier techniques applied to direct sequence spread spectrum CDMA systems," 1993 IEEE, # 0-7803-0917, pp. 1723-1728. to be.
다중-캐리어 CDMA 와 디코렐레이팅 간섭 소거와의 조합은, Bar-Ness, et al., in "Synchronous Multi-User Multi-Carrier CDMA Communication System With Decorrelating Interference Canceller," IEEE PIMRC '94, pp. 184-188. 에 설명되어 있다.The combination of multi-carrier CDMA and decorrelating interference cancellation is described in Bar-Ness, et al., In "Synchronous Multi-User Multi-Carrier CDMA Communication System With Decorrelating Interference Canceller," IEEE PIMRC '94, pp. 184-188. Described in
스택 캐리어 확산 스펙트럼 무선 통신을 위한 다중접속방법은 복수의 이산 주파수 채널 각각에 대한 복소 사인곡선의 복소 진폭 및 위상 이득으로부터 송신기 스택 캐리어 확산 이득을 구성하는 것으로 이루어진다. 그 후, 벡터 승산기 및 역주파수 채널기를 갖는 임의의 협대역 기저대역 데이터를 송신기에서 스프레딩한다. 다음 단계는 스택 캐리어 확산 이득을 갖는 복수의 이산 주파수 채널에 걸쳐 스프레딩한 후, 송신기로부터 데이터를 동시에 전송한다. 수신기가 벡터 내적 선형 결합기 및 주파수 채널기를 갖는 복수의 이산 주파수 채널을 디스프레딩하게 되면, 임의의 협대역 기저대역 예비-스프레드 데이터는 채널 간섭에 대한 상대적인 면역성을 갖고 복구된다. 주파수 채널은 다중 대역 내에 인접하지 않게 분포될 수 있다. 대안적으로, 상기 전송은 주파수 채널을 중첩시키고 직교하는 주파수-분할 다중형 변조 방식을 포함하도록 할 수 있다. 다른 대안으로, 데이터의 전송은 패킷으로 하며, 여기서 기저대역 데이터는 직교하는 주파수-분할에 기초한 다중형계 주파수 채널기 구조를 갖고 이산 패킷으로 스프레드, 송신 및 디스프레드된다.A multiple access method for stack carrier spread spectrum wireless communication consists of configuring the transmitter stack carrier spreading gain from the complex amplitude and phase gain of a complex sinusoid for each of a plurality of discrete frequency channels. Thereafter, any narrowband baseband data having a vector multiplier and a reverse frequency channel group is spread at the transmitter. The next step is spreading across a plurality of discrete frequency channels with a stack carrier spreading gain and then transmitting data from the transmitter simultaneously. When the receiver despreads a plurality of discrete frequency channels with vector inner linear combiners and frequency channel groups, any narrowband baseband pre-spread data is recovered with relative immunity to channel interference. Frequency channels may be distributed non-adjacent within multiple bands. Alternatively, the transmission may include a frequency-division multiplexing modulation scheme that overlaps and orthogonal frequency channels. Alternatively, the transmission of the data is in packets, where the baseband data has a multiplex frequency channel group structure based on orthogonal frequency-division and is spread, transmitted and despread in discrete packets.
패킷은 시간적으로 중첩, 인접하거나 또는 인접하지 않을 수 있다. 바람직한 실시예는 링크의 어느 한 쪽으로부터 하나 이상의 패킷들을 순차적으로 수신한 후에 순차적으로 하나 이상의 패킷들을 송신하는 것이다. 다중 패킷들의 순차적인 송신 및 수신은, 예를 들어 어느 한 방향으로 다른 방향보다 더 많은 패킷들을 전송함으로써 비대칭 통신을 가능하게 하고, 송신 및 수신 모드간에 증가된 보호시간을 제공할 수 있어, 예를 들면 이동통신 네트워크에서의 베이스-대-베이스 간섭 문제를 해결할 수 있게 한다.Packets may be overlapping, contiguous or non contiguous in time. A preferred embodiment is to sequentially receive one or more packets from either side of the link and then sequentially send one or more packets. Sequential transmission and reception of multiple packets may enable asymmetric communication, for example by sending more packets in one direction than another, and may provide increased protection time between transmission and reception modes, for example For example, it can solve the base-to-base interference problem in the mobile communication network.
이산 다중 톤 직교 주파수-분할 다중형 및 안테나 배열 처리 기술을 이산 다중 톤-스택 캐리어 및 안테나 배열 처리 기술과 결합하는 것은 이산 다중 톤과 이산 다중 톤-스택 캐리어의 분산-자유 특성에 있어서 장점을 가진다. 공간 간섭 소거를 요구하는 소정의 응용분야에서 적응성 안테나 배열의 성능은, 적응성 수신기 앞에서 변동이 없거나 거의 변동이 없는 선형 분산을 완화시켜야 하는 필요성(예를 들면, 전단 수신기 결점, 0 이 아닌 배열창(array apertures) 및 고정된 다중경로 스캐터 및 리플렉터 등)을 없앰으로써 눈에 띄게 향상시킬 수 있다. 이것은 주파수 채널의 동일한 세트 상의 다중 사용자들간의 통신을 위한 공간분할다중접속(SDMA) 토폴로지를 포함하는 점-대-다중점 이동통신 네트워크에서 특히 유용하며, 그 이유는 각 공간 프로세서가 상기 셀 내에서 간섭하는 사용자들의 방향으로 (잠재적으로) 깊은 널들을 형성해야 하기 때문이다.Combining discrete multi-tone orthogonal frequency-division multiplexing and antenna array processing techniques with discrete multi-tone-stack carrier and antenna array processing techniques has advantages in the dispersion-free nature of discrete multi-tone and discrete multi-tone stack carriers . In some applications requiring spatial interference cancellation, the performance of an adaptive antenna array is a necessity to mitigate the linear dispersion with little or no variation in front of the adaptive receiver (e.g., shear receiver defects, nonzero array windows). Significant improvement can be achieved by eliminating array apertures and fixed multipath scatters and reflectors. This is particularly useful in point-to-multipoint mobile communication networks that include a SDMA topology for communication between multiple users on the same set of frequency channels, because each spatial processor is within the cell. This is because you have to form (potentially) deep nulls in the direction of the interfering users.
코드분할다중접속(CDMA)은 선형적으로 독립한(통상적으로 직교하는) 확산 이득의 세트를 이용하여 동일한 주파수 채널의 세트에 걸쳐 다중 신호를 전송한다. 이러한 코드들은 적당한 조합기 가중치를 이용하여 디스프레더에서 분할된다.Code Division Multiple Access (CDMA) transmits multiple signals over the same set of frequency channels using a set of linearly independent (usually orthogonal) spreading gains. These codes are split in the spreader using the appropriate combiner weights.
다이렉트-시퀀스 확산 스펙트럼 시스템은 공간분할다중접속형 다중접속, 간섭제거 및 채널 동등화 능력(코드 널링 기술)에 있어서 장점을 가질 수 있다. 코드 널링은, 확산 이득의 주기가 메시지 심볼(명목상 하나의 심볼 간격)의 정수와 똑같은 모듈레이션-온-심볼 다이렉트-시퀀스 확산 스펙트럼(MOS-DSSS) 또는 모듈레이션-온-펄스 다이렉트-시퀀스 확산 스펙트럼(MOP-DSSS) 방식에 적용되어 왔다. 코드 널링은, 예를 들어 HF/VHF 주파수 호핑 인터셉트 시스템에서 스펙트럼처럼 잉여의 간섭체를 소거하기 위하여, 스택 캐리어 변조 방식과 유용하게 결합될 수 있다. 종래 기술에 있어서, 코드 널링 간섭 소거를 포함하는 일반적인 주파수 호핑 인터셉트 기술에서는 대류권 산란 통신 링크를 흉내낸 스택 캐리어 신호를 사용해 왔다. 그러나 이 기술은 본 발명에 의하여, 간섭체뿐만 아니라, 의도된 전달자들에 스택 캐리어 확산 스펙트럼 변조 방식이 포함되는 점-대-점 및 점-대-다중점 통신에 까지 확장된다. 예를 들면, 데이터-지향 블라인드 적응 방법은 통신 시스템에 의해 전달된 트래픽 및 파일럿 데이터의 공지된 특성을 기초로 하여 디스프레더를 최적화하는 것도 포함한다.Direct-sequence spread spectrum systems may have advantages in space division multiple access multiple access, interference cancellation and channel equalization capabilities (code nulling techniques). Code nulling is either modulation-on-symbol direct-sequence spread spectrum (MOS-DSSS) or modulation-on-pulse direct-sequence spread spectrum (MOP) where the period of spread gain is equal to an integer number of message symbols (nominal one symbol interval). -DSSS) has been applied. Code nulling can be usefully combined with a stack carrier modulation scheme, for example, to cancel excess interferers like spectrum in an HF / VHF frequency hopping intercept system. In the prior art, common frequency hopping intercept techniques, including code nulling interference cancellation, have used stack carrier signals that mimic tropospheric scatter communication links. However, this technology extends to the point-to-point and point-to-multipoint communication in which the present carrier includes a stack carrier spread spectrum modulation scheme in the intended carriers, as well as the interferer. For example, a data-oriented blind adaptation method also includes optimizing the spreader based on known characteristics of the traffic and pilot data delivered by the communication system.
본 발명은 통신 시스템에 있어서 스택 캐리어 확산 스펙트럼식 통신 및 코드 널링식 간섭 소거를 높은 수용 능력, 채널 왜곡에 대한 높은 허용오차와 결합하여, 확산 이득간의 상관관계에 덜 의존한다. 거의 직교에 가까운 것은 요구되지 않으며, 본 발명의 실시예는 협대역 간섭 또는 다른 시스템 멤버 스택 캐리어 확산 스펙트럼 신호에 덜 민감하다. 이러한 효과는 코드 널링식 간섭 소거가 스택 캐리어 확산 스펙트럼 통신 네트워크에 결합되는 경우에 최적화된다. 특히, 코드 널링식 간섭 소거를 포함하는 스택 캐리어 확산 스펙트럼 통신 링크는, 동일한 확산 이득과 코드 널러(선형 결합기) 복잡성이 주어진 등가 모듈레이션-온-심볼-다이렉트-시퀀스 확산 스펙트럼 시스템 링크의 두 배를 지원할 수 있다.The present invention combines stack carrier spread spectrum communication and code nulling interference cancellation with a high capacity, high tolerance for channel distortion in a communication system, thereby relying less on the correlation between spread gains. Nearly orthogonal is not required, and embodiments of the present invention are less sensitive to narrowband interference or other system member stack carrier spread spectrum signals. This effect is optimized when code nulling interference cancellation is coupled to the stack carrier spread spectrum communication network. In particular, a stack carrier spread spectrum communication link that includes code nulling interference cancellation may support twice the equivalent modulation-on-symbol-direct-sequence spread spectrum system link given the same spreading gain and code nuller (linear combiner) complexity. Can be.
본 발명은 네트워크에서 디스프레더를 적응시키는데 사용된 코드 널링식 간섭 소거 및 데이터 지향 방법(data-directed methods)을 조합한다. 이러한 조합은 점-대-점 및 점-대-다중점(다중접속) 통신을 위한 경합 방법에 있어 상당한 이점을 가진 시스템을 제공한다. 이러한 시스템은 통신 시스템의 풀타임-대역폭 결과에 이점을 가지므로, 시스템에서의 디스프레더의 획득 및 트랙킹 시간을 줄일 수 있다. 이러한 시스템은 신호 송신기(블라인드 디스프레딩 특성)에 포함된 확산 이득을 알필요없이, 디스프레더에 대한 인터레스트의 의도된 스택 캐리어 확산 스펙트럼 신호를 디스프레딩 및 복조하여, 네트워크에 사용된 코드 선택 기술을 단순화하거나 생략할 수 있게 하며, 통신 채널 및 네트워크를 기초로 하여 확산 이득을 최적화하는 역지향성 기술을 사용하게 할 수 있다. 널 간섭(셀 안쪽 또는 셀 바깥쪽) 스택 캐리어 확산 스펙트럼 신호는 간섭 신호의 양 또는 확산 이득을 알 필요없이, 디스프레더에 의하여 수신되어, 수신기에 대한 인터레스트의 신호뿐만 아니라 간섭체를 복조 및 재변조해야 하는 (통상적으로 비선형인) 순차적인 방법에 있어서의 복잡성을 크게 개선한다. 자동 보상은 채널 분산 또는 그것의 실제적인 예측값을 알 필요없이, 시스템 전단 내에 유도된 분산 효과를 포함하는 고정 선형 채널 분산을 제공하여, 시스템 하드웨어뿐만 아니라 디스프레딩 방법의 복잡성을 줄인다.The present invention combines code nulling interference cancellation and data-directed methods used to adapt the spreader in a network. This combination provides a system with significant advantages in contention methods for point-to-point and point-to-multipoint communication. Such a system would benefit from the full time-bandwidth results of the communication system, thereby reducing the acquisition and tracking time of the spreader in the system. Such a system despreads and demodulates the intended stack carrier spread spectrum signal of the interest to the spreader, without having to know the spreading gain included in the signal transmitter (blind spreading characteristic), thereby selecting the code used in the network. The technique can be simplified or omitted, and it can be used to use reverse-oriented techniques that optimize the spreading gains based on communication channels and networks. Null Interference (inside or outside the cell) The stack carrier spread spectrum signal is received by the spreader without knowing the amount or spread gain of the interference signal, demodulating and reconstructing the interferer as well as the signal of the interest to the receiver. It greatly improves the complexity in sequential methods (typically non-linear) that must be modulated. Automatic compensation provides a fixed linear channel variance that includes the variance effect induced within the system front end, without having to know the channel variance or its actual prediction, thereby reducing the complexity of the system hardware as well as the spreading method.
코드 널링은 공간 처리 기술로 이어지고, 전체 네트워크의 성능 및 비용 효율을 향상시키기 위한 역지향성 전송 방법의 사용을 촉진시킨다.Code nulling leads to spatial processing techniques and facilitates the use of reverse transmission methods to improve the performance and cost efficiency of the entire network.
코드 널링 및 공간 처리 기술을 빔-스티어링을 위한 적응성 안테나 배열과 조합하는 것은 종래의 그렇지 않은 통신 송수신기의 범위를 개선한다. 이 조합은 인접한 셀에 존재하는 간섭을 줄임으로써 다중셀 네트워크의 성능을 증가시킬 수도 있다. 간섭 소거를 위한 널-스티어링은 더욱 조밀한 패킹을 허용함으로써 통신 네트워크의 성능을 개선시킨다. 상기 더 조밀한 패킹은 공간분할다중접속 토폴로지에서 주파수-코인시던트 인-셀(frequency-coincident in-cell) 사용자를 분리시킴으로써 가능하다. 안테나 배열은 시간 채널, 예를 들어 MOS-DSSS 시스템뿐만 아니라 공간 채널을 결합하기 위해 코드-널러 치수를 증가시키거나, 주파수 채널, 예를 들어 스택 캐리어 확산 스펙트럼 시스템뿐만 아니라 공간 채널을 결합하기 위해 코드-널러 크기를 증가시킴으로써 곧바로 코드 널링 기술과 조합될 수 있다.Combining code nulling and spatial processing techniques with an adaptive antenna arrangement for beam-steering improves the range of conventional non-telecommunications transceivers. This combination may increase the performance of a multicell network by reducing interference present in adjacent cells. Null-steering for interference cancellation improves the performance of the communication network by allowing more dense packing. The denser packing is possible by separating frequency-coincident in-cell users in a spatial division multiple access topology. Antenna arrays can be used to increase code-null dimensions to combine time channels, e.g., MOS-DSSS systems as well as spatial channels, or code to combine frequency channels, e.g., stack carrier spread spectrum systems, as well as spatial channels. Increasing channel size can be combined directly with code nulling techniques.
스택 캐리어 확산 스펙트럼 변조 방식에서는 코드 널러의 복잡성이 안테나 구성요소의 수의 함수로서 일정하게 유지되도록 하기 위하여, 디스프레더가 공간 채널의 수가 증가한 만큼 스택 캐리어 확산 스펙트럼 확산 이득을 감소시키도록 하게 한다. 이것은 일정한 데이터-지향 수신기 적응 시간을 갖도록 한다. 선형 복잡성은 통신 링크에서의 안테나 및 사용자 수가 커지는 만큼 증가한다. 그리고, 사용자의 공간 분포는 안테나 빔의 수가 증가하는 만큼 감소된다.In the stack carrier spread spectrum modulation scheme, the spreader allows the stack carrier to decrease the stack carrier spread spectrum spread gain by increasing the number of spatial channels so that the complexity of the code nuller remains constant as a function of the number of antenna components. This allows for a constant data-oriented receiver adaptation time. Linear complexity increases as the number of antennas and users in the communication link increases. And the spatial distribution of the user is reduced as the number of antenna beams increases.
코드 널링 데이터-지향-적응 역지향성 전송 기술 및 스택 캐리어 확산 스펙트럼 변조의 조합은 우수한 통신 모드를 제공한다. 점-대-점 뿐만 아니라 점-대-다중점 통신 링크들은 풀 채널 프리엠파시스 방법을 월등히 능가하는 사용자 수용 능력, 범위, 파워 및/또는 비용 효율을 가진다.The combination of code nulling data-oriented-adaptive reverse-directional transmission technology and stack carrier spread spectrum modulation provides an excellent communication mode. Point-to-point as well as point-to-multipoint communication links have user capacity, range, power and / or cost efficiency far exceeding the full channel preemphasis method.
스택 캐리어 확산 스펙트럼 및 적응성 안테나 배열 처리를 조합하는 것은, 예를 들어 간섭체가 네트워크의 다른 멤버 신호일 수 있고, 다중-요소 안테나 배열이 네트워크의 기지국에 주로 사용되는 스택 캐리어 확산 스펙트럼 이동 네트워크에서의 코히어런트 간섭을 공간적으로 제거하는 것에 도움을 준다.Combining the stack carrier spread spectrum and adaptive antenna array processing is, for example, a coherent in a stack carrier spread spectrum mobile network where the interferer may be another member signal of the network and the multi-element antenna array is used primarily for the base stations of the network. It helps to remove runt interference spatially.
도 17는 시간분할 듀플렉스 통신시스템의 시간-주파수 형식의 예시를 나타낸다.17 shows an example of a time-frequency format of a time division duplex communication system.
도 18은 기본 DMT 모뎀의 실제 톤 형식을 나타낸다.18 shows the actual tone format of the basic DMT modem.
도 19는 송신/수신 교정방법을 나타낸다. 이 도면에는 시스템 보정 및 보상을 위한 두가지 개별 모드가 있다. 칼 스위치(cal switch)에서 수신기로 인가된 SCSS 칼 신호는 수신경로 분산을 측정한다. 전송 스위치를 통해 출력 수신기로 전송 변조기를 통해 인가된 SCSS 칼 신호는 조합된 송신 및 수신 경로 분산을 측정한다. 송신경로는 조합된 수신 및 송신 칼 데이터로부터 얻어진다. 보상은 SCSS 칼 파형을 전송하고 처리함으로써 DSP 백-엔드에서 수행된다.19 shows a transmission / reception calibration method. In this figure there are two separate modes for system calibration and compensation. The SCSS cal signal applied to the receiver at the cal switch measures the reception path variance. An SCSS knife signal applied through a transmit modulator through a transmit switch to an output receiver measures the combined transmit and receive path variance. The transmission path is obtained from the combined received and transmitted knife data. Compensation is performed at the DSP back end by transmitting and processing the SCSS knife waveform.
도 20은 통합 단일-안테나(T/R) 및 DMT 모뎀(DMT식 SCMA) 도면이다.20 is an integrated single-antenna (T / R) and DMT modem (DMT type SCMA) diagram.
도 21은 일반적인 단일-링크 코드-게이티드 크로스-SCORE 스프레딩 연산에 대한 예시를 나타낸 도면이다. 이는 단일-링크 프로세싱을 위한 모드가 바람직하다. 이것은 가장 빠른 수렴시간(최저 TBP)을 갖는 크로스-SCORE 알고리즘을 사용할 수 있게 한다. 이는 타이밍 및 도플러 오프셋에 영향을 받지 않는다. 각 셀 내의 Karray간섭체는 확실하게 제거될 수 있다. KarraySCSS 신호를 분리할 수 있다. 이것의 결점은 > KarraySCSS 신호(수행되지 않은 코드 널링)를 신뢰성 있게 분리할 수 없고, 고도의 주파수-변이 환경에서 최대-SINR 솔루션에 대하여 오조정한다는 것이다.21 is a diagram illustrating an example of a general single-link code-gated cross-SCORE spreading operation. This is preferably a mode for single-link processing. This makes it possible to use a cross-SCORE algorithm with the fastest convergence time (lowest TBP). It is not affected by timing and Doppler offset. The K array interferer in each cell can be reliably removed. K array SCSS signals can be separated. The drawback is that it cannot reliably separate> K array SCSS signals (unencoded code nulling) and mistune for maximum-SINR solutions in highly frequency-shifted environments.
도 22는 Kspread셀 서브세트를 갖는 단일-링크 코드-게이티드 크로스-SCORE 디스프레딩 연산의 예시이다.22 is an illustration of a single-link code-gated cross-SCORE despreading operation with a K spread cell subset.
도 23은 Nframe패킷/적응프레임을 갖는 단일-링크 크로스-SCORE 알고리즘의 예시이다. 디스프레더 가중치는 멀티 세트 크로스-SCORE 고유방정식의 기본모드로부터 계산된다.23 is an illustration of a single-link cross-SCORE algorithm with N frame packets / adaptive frames. The spreader weight is calculated from the basic mode of the multi-set cross-SCORE eigenequation.
도 24는 단일 적응프레임 자기상관 통계 계산의 예시이다.24 is an illustration of a single adaptive frame autocorrelation statistical calculation.
도 25는 Kspread셀 서브세트를 갖는 크로스-SCORE 고유방정식의 예시이다. 디스프레더 가중치는 멀티 세트 크로스-SCORE 고유방정식의 기본모드로부터 계산된다.25 is an illustration of a cross-SCORE eigenequation with a K spread cell subset. The spreader weight is calculated from the basic mode of the multi-set cross-SCORE eigenequation.
도 26은 Kpart< Kspread셀 서브세트를 갖는 코드키 생성기의 예시이다.26 is an example of a codekey generator with a K part <K spread cell subset.
도 27은 Kpart< Kspread셀 서브세트를 갖는 등가 코드키 적용기의 예시이다.27 is an illustration of an equivalent codekey applicator with a K part <K spread cell subset.
도 28은 Kpart셀 서브세트를 갖는 크로스-SCORE 고유방정식의 예시이다. 디스프레더 가중치는 멀티 세트 크로스-SCORE 고유방정식의 기본모드로부터 계산된다.28 is an illustration of a cross-SCORE eigenequation with a K part cell subset. The spreader weight is calculated from the basic mode of the multi-set cross-SCORE eigenequation.
도 29는 2 개의 셀 서브세트를 갖는 크로스-SCORE 고유방정식의 예시이다. 디스프레더 가중치는 멀티 세트 크로스-SCORE 고유방정식의 기본모드로부터 계산된다.29 is an illustration of a cross-SCORE eigenequation with two cell subsets. The spreader weight is calculated from the basic mode of the multi-set cross-SCORE eigenequation.
도 30은 멀티-링크 코드-게이티드 크로스-SCORE 스프레더의 예시이다. 이는 멀티-링크 프로세싱을 위한 개선된 모드이다. 이는 크로스-SCORE 수렴시간의 테일러링에 SCSS 간섭조건을 허용한다. 이는 타이밍 및 도플러 오프셋에 의하여 영향을 받지 않는다. 이것은 각 셀 내의 Karray간섭체를 확실하게 제거할 수 있다. 이는 KarrayㆍKscoreSCSS 신호를 분리할 수 있다. 이것의 결점은 > KarrayㆍKscoreSCSS 신호(불완전한 코드 널링)를 신뢰성있게 분리할 수 없고, 고도의 주파수-변이 환경에서 최대-STAR 솔루션에 대하여 오조정한다는 것이다.30 is an illustration of a multi-link code-gated cross-SCORE spreader. This is an improved mode for multi-link processing. This allows the SCSS interference condition to tailor the cross-SCORE convergence time. This is not affected by timing and Doppler offset. This can reliably eliminate the K array interferer in each cell. This may remove the K and K array score SCSS signal. Its drawback is> K and K array score SCSS signal can not be separated so (incomplete code nulling) the reliability, high frequencies - is that O adjusted for maximum -STAR solutions in environmental variation.
도 31은 주파수에 걸친 게이팅과 2 개의 셀 서브세트를 갖는 단일-링크 코드-게이티드 자동-SCORE 스프레딩 연산의 예시이다. 고도의 이동성 시스템을 위한 모드가 바람직하다. 이는 KarrayㆍKscoreSCSS 링크를 분리할 수 있다. 이것은 각 셀 내의 Karraynon-SCSS 간섭체를 제거할 수 있다. 이는 타이밍 및 도플러 오프셋에 의하여 영향을 받지 않는다. 이것의 결점은 > KscoreSCSS 링크를 분리할 수 없다는 것이고, 디스프레딩 알고리즘의 부분으로서 (간단한) 타이밍 트랙킹을 요구한다는 것이다.31 is an illustration of a single-link code-gated auto-SCORE spreading operation with gating over frequency and two cell subsets. Modes for highly mobile systems are preferred. This can separate the K array K score SCSS link. This can eliminate K array non-SCSS interferers in each cell. This is not affected by timing and Doppler offset. The drawback of this is that the> K score SCSS link cannot be separated and requires (simple) timing tracking as part of the spreading algorithm.
도 32는 주파수에 걸친 게이팅과 2 개의 셀 서브세트를 갖는 단일-링크 코드-게이티드 자동-SCORE 디스프레딩 연산의 예시이다.32 is an illustration of a single-link code-gated auto-SCORE despreading operation with gating over frequency and two cell subsets.
도 33은 주파수에 걸친 게이팅과 2 개의 셀 서브세트를 갖는 자동-SCORE 고유방정식의 예시이다.33 is an illustration of an auto-SCORE eigenequation with gating over frequency and two cell subsets.
도 34는 시간에 걸친 게이팅과 잉여 게이트의 1/2 속도를 갖는 단일-링크 코드-게이티드 자동-SCORE 스프레딩의 예시이다. 이는 낮은 이동성 시스템을 위한 모드가 바람직하다. 이는 KarrayㆍKspreadSCSS 링크를 분리할 수 있다. 이것은 각 셀 내의 Karraynon-SCSS 간섭체를 제거할 수 있다. 이는 타이밍 및 도플러 오프셋에 의하여 영향을 받지 않는다. 3 dB SNR 이득이 디스프레더에 제공된다. 이것의 결점은 수용 능력이 반으로 되고, 디스프레딩 알고리즘의 부분으로서 (간단한) 도플러 트랙킹을 요구한다는 것이다.34 is an illustration of single-link code-gated auto-SCORE spreading with gating over time and a half speed of excess gate. This is a preferred mode for low mobility systems. This can separate the K array and K spread SCSS links. This can eliminate K array non-SCSS interferers in each cell. This is not affected by timing and Doppler offset. 3 dB SNR gain is provided to the spreader. The drawback of this is that the capacity is halved and requires (simple) Doppler tracking as part of the despreading algorithm.
도 35는 시간에 걸친 게이팅과 잉여 게이트의 1/2 속도를 갖는 단일-링크 코드-게이티드 자동-SCORE 디스프레딩의 예시이다.35 is an illustration of single-link code-gated auto-SCORE despreading with gating over time and a half speed of excess gate.
요약하면, 적응성 안테나 배열은 빔-스티어링, 널-스티어링 또는 조합된 빔-앤드-널 스티어링에 의하여 네트워크 시스템 능력을 증가하는데 사용될 수 있다. 이러한 널 스티어링 또는 조합된 빔 및 널 스티어링 기술은 본 발명에서 SCSS 스프레더/디스프레더로서 사용하는 채널기의 바깥에 있는 DMT/OFDM 주파수 채널기와 결합된다.In summary, adaptive antenna arrangements can be used to increase network system capabilities by beam-steering, null-steering or combined beam-and-null steering. This null steering or combined beam and null steering technique is combined with a DMT / OFDM frequency channel outside the channel group used in the present invention as an SCSS spreader / despreader.
비록 본 발명은 바람직한 실시예에 대해서만 설명하였지만, 본 명세서에 기술된 것에만 제한되지 않는다는 것을 이해할 수 있다. 본 기술 분야의 당업자라면 상기 개시된 내용을 읽은 후, 다양한 변형예 및 수정예가 있을 것이라는 것은 명백하다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 변형예 및 수정예들은 본 발명의 청구범위에 속하는 것으로 해석된다.Although the present invention has been described in terms of preferred embodiments only, it is to be understood that the invention is not limited to those described herein. It will be apparent to one skilled in the art that, after reading the above disclosure, there will be various variations and modifications. Accordingly, modifications and variations that do not depart from the spirit and scope of the present invention are construed as falling within the claims of the present invention.
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