Abstract
The amplification rate of a RF repeater is limited by the feedbacked signals from the same repeater. And an ICS (Interference Cancellation System) repeater has been developed to remove the feedbacked signals. The ICS repeater estimates the amplitudes and the phases of the feedbacked signals and removes the estimated feedback signals from the received input signal of the repeater. However, it requires lots of hardware complexity and this leads to the increase the cost of the repeater. Moreover, the ICS repeater can not solve the pilot pollution problems. To solve these problems, we have studied the implementation and adaptation of smart antenna system for RF repeaters. We have designed a smart antenna system with a switching beam structure in order to reduce the hardware and computational complexity. After analyzing the proposed smart antenna system, we found out that the amplification rate of the proposed repeater increases 23dB compare to the amplification rate of ICS repeater and the output SINR increases 6dB compare to the ICS repeater.
RF 중계기의 증폭율은 궤환되어 재수신되는 중계기의 출력 신호에 의해 제한된다. 따라서 궤환되어 재수신되는 간섭 신호를 제거하기 위한 간섭제거용 중계기가 개발되었다. 간섭제거 중계기는 중계기의 출력 신호를 기준신호로 이용하여 증폭 후 재수신되는 궤환 신호의 진폭 및 위상을 추정하여 제거한다. 하지만 간섭신호의 추정 및 제거 알고리즘의 연산량이 매우 많아 고속의 신호처리를 위한 하드웨어의 비용이 증가한다. 더욱이 간섭제거 중계기는 기지국으로부터 수신되는 다중 경로 신호에 의한 중계기 신호의 SINR 저하와 복수개의 기지국에 의한 파일롯 오염 문제를 해결할 수 없다. 따라서 본 연구에서는 스위칭 빔 구조의 스마트 안테나를 구현함으로써 앞에 언급한 문제를 해결하였다. 즉, 본 연구에서는 RF단의 추가 없이 중계기용 스마트 안테나 시스템을 구현하였으며, 저가의 마이크로 프로세서를 이용하여 기지국 방향을 추정하면서도 궤환되어 재수신되는 간섭 신호를 제거함으로써, 스마트 안테나의 적용에 의한 중계기 가격과 크기의 증가를 최소화 하였다. 우리는 제안된 시스템의 성능 검증을 위하여 중계기의 출력 SINR에 대한 증폭율과 중계기의 입력 SINR 대비 간섭 제거 후의 출력 SINR에 대한 성능 비교를 수행하였으며, 성능 비교 결과 같은 중계기의 출력 SINR에 대해 본 연구에서 제안한 스마트 안테나 구조를 중계기에 적용하는 경우 증폭율이 간섭제거 중계기에 비해 약 23dB 증가하였으며, 간섭 제거에 의한 출력 SINR은 약 6dB 증가함을 알 수 있었다.
