KR100616169B1 - 무선 랜 시스템에서의 신호 왜곡 보상 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선 랜 시스템에서의 신호 왜곡 보상 장치에 관한 것으로, 특히 무선 랜 시스템의 LNA, 믹서기를 통해 출력된 중간주파수 신호를 간섭 신호가 시작된 제 1시간만큼 지연하는 제 1지연기와, 중간주파수 신호를 간섭 신호의 시작 시간과 최고 파형 시간까지의 시간 차이만큼 지연하는 제 2지연기와, 제 2지연기에서 지연된 신호와 믹서기를 통해 출력된 중간주파수 신호의 전압 차이를 추출하는 전압 비교기와, 전압 비교기에서 출력된 신호를 간섭 신호내 최고 파형의 제 2시간만큼 지연하는 제 3지연기와, 제 1지연기에서 지연된 신호와 제 3지연기에서 지연된 신호를 가산하여 간섭 신호가 제거된 원래 중간주파수 신호를 출력하는 가산기를 포함한다. 그러므로 본 발명은 세 개의 지연기와 전압 비교기 및 가산기를 이용하여 수신 신호내 간섭에 따른 신호 왜곡을 보상함으로써 수신된 무선 신호내 간섭으로 인한 쓰루풋 저하를 미연에 방지할 수 있다.
무선 랜 시스템, 간섭, 신호 왜곡, 지연기, 가산기

Description

무선 랜 시스템에서의 신호 왜곡 보상 장치{COMPENSATION DEVICE FOR SIGNAL SATURATION IN THE WIRELESS LAN SYSTEM}
도 1은 종래 무선 랜 시스템에서의 간섭에 의한 신호 왜곡을 설명하기 위한 파형도,
도 2는 본 발명에 따른 무선 랜 시스템에서의 신호 왜곡 보상 장치를 나타낸 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 무선 랜 시스템에서의 신호 왜곡 보상을 설명하기 위한 파형도.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
100 : 안테나 102 : LNA
104 : 믹서 106 : 국부 발진기
108 : 제 1지연기 110 : 제 2지연기
112 : 전압 비교기 114 : 제 3지연기
116 : 가산기 118 : ADC
120 : 지연시간 제어부
본 발명은 무선 랜 시스템(wireless LAN system)에 관한 것으로, 무선 랜 시스템에서 수신 신호의 간섭(interferer)을 보상(compensate)하는 무선 랜 시스템에서의 고속 페이딩 보상 장치에 관한 것이다.
무선 랜은 다양한 정보와 자원을 공유할 수 있게 하는 LAN(Local Area Network)의 장점과, 제약없는 연결성 제공이라는 편리성을 동시에 제공하는 무선통신 기술의 결정체로서 신뢰성 있는 데이터 전송뿐 아니라 유연성(flexibility)과 설치의 용이성을 장점으로 하고 있다. 더욱이 무선 랜은 액세스 포인트(AP : Access Point)에서 단말기까지 전자기파를 이용하기 때문에 유선 랜(wired LAN)에 비해 상대적으로 빠른 시간 내 네트워크 구축이 가능하다는 장점이 있다. 또한 고정된 컴퓨터 환경에 머무르지 않고 노트북(notebook)과 랜 카드(LAN card)를 이용하여 이동 중에도 무선통신이 가능하다는 장점이 있다.
또한, 무선 랜 시스템의 기술 발전으로 무선 개인망 시스템을 이용한 사무실, 일반 가정에서의 무선 통신망 구축이 보편화되고 있으나, 다수의 독립군을 갖는 빌딩이나 다수의 가구가 밀집되어 있는 아파트 같은 환경에서 동종 또는 이종간 무선 랜 및 무선 개인망들 간에 상호 간섭이 발생한다.
그리고, 현재 상용화되고 있는 무선 랜 시스템은 2.4GHz 내지 2.4835GHz의 주파수 대역에서 동작하는데, 직접 확산 스펙트럼(DSS : Direct Spread Spectrum)방식은 전술한 주파수 대역을 5MHz간격으로 분할하여 14개의 채널을 구성하고, 사무실이나 가정에서 하나의 무선 랜 시스템을 구성할 경우 14개 채널 중 하나의 채 널을 사용하는데, 인접 지역에서 다른 무선 랜 시스템을 설치하면 이들간의 주파수 간격은 최소 30MHz 이상이 확보되어야 하며, 밀집 지역에서 4개 이상의 무선 랜 시스템을 설치할 경우 사용 주파수 구간의 중복으로 인해 혼선이나 간섭(interferer)이 발생한다.
이와 같이 종래 무선 랜 시스템에서는 확산 스펙트럼 방식에서 간섭에 비해 넓은 주파수 스펙트럼을 갖게 됨으로써 주파수 중첩은 피할 수 없으며, 이를 PN(Pseudo Noise) 코드를 이용하여 해결하는데, 도 1과 같이 수신 신호의 스펙트럼(10)에서 실제 간섭 신호(12)가 매우 클 경우 ADC(Analog to Digital Converter) 회로에서 세츄레이션(saturation)이 발생하여 간섭에 따른 신호의 왜곡을 보상하기 어렵다는 문제점이 있다. 여기에서, PN 코드를 이용하는 방법은 송신시에 신호와 이진코드를 이용하여 잡음을 만들어낸 PN 코드를 곱하여 전체적으로 잡음처럼 변환된 신호를 전송하면, 수신 시에 PN 코드를 다시 곱하여 신호로 변환하는 방법을 의미한다.
이를 해결하기 위하여, 무선 랜 시스템에서 간섭에 따른 신호의 왜곡을 보상하기 위한 기술이 요구되는 바이다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 세 개의 지연기와 전압 비교기 및 가산기를 이용하여 수신 신호내 간섭에 따른 신호 왜곡을 보상함으로써 수신 신호내 간섭으로 인한 쓰루풋(throughput) 저하를 미연에 방지할 수 있는 무선 랜 시스템에서의 신호 왜곡 보상 장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 무선 랜 시스템의 수신기로서, 상기 무선 랜 시스템의 국부 발진기에서 발생된 중간 주파수와 상기 무선 랜 시스템의 LNA의 신호를 주파수 변환하여 중간 주파수 신호를 발생시키는 믹서기와, 상기 믹서기에서 출력된 중간주파수 신호를 간섭 신호가 시작된 제 1시간만큼 지연하는 제 1지연기와, 중간주파수 신호를 간섭 신호의 시작 시간과 최고 파형 시간까지의 시간 차이만큼 지연하는 제 2지연기와, 제 2지연기에서 지연된 신호와 믹서기를 통해 출력된 중간주파수 신호의 전압 차이를 추출하는 전압 비교기와, 전압 비교기에서 출력된 신호를 간섭 신호내 최고 파형의 제 2시간만큼 지연하는 제 3지연기와, 제 1지연기에서 지연된 신호와 제 3지연기에서 지연된 신호를 가산하여 간섭 신호가 제거된 원래 중간주파수 신호를 출력하는 가산기를 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명에 따른 무선 랜 시스템에서의 신호 왜곡 보상 장치를 나타낸 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 무선 랜 시스템에서의 신호 왜곡 보상 장치는 안테나(100), LNA(Low Noise Amplifier)(102), 믹서기(104), 국부 발진기(local oscillator)(106), 제 1지연기(108), 제 2지연기(110), 전압 비교기(112), 제 3지연기(114), 가산기(116), 및 ADC(118)을 포함한다. 그리고 본 발명의 장치는 제 1지연기(108) 내지 제 3지연기(114)의 지연 시간을 제어하는 지연시간 제어부(120)를 더 포함한다.
LNA(102)는 저 잡음 증폭기로서, 수신된 무선 신호를 일정 크기로 증폭하되, 신호내 잡음을 최소화하여 증폭한다. 믹서기(104)는 수신된 신호 주파수의 중간 주파수 변환을 위해 국부 발진기(106)로부터 발생된 중간주파수와 LNA(102)의 신호를 혼합하여 DC 수준의 중간주파수 신호로 주파수 변환한다.
본원 발명에 따라 무선 랜 시스템의 수신기에 추가된 제 1지연기(108)는 믹서기(104)에서 출력된 중간주파수 신호의 주파수 스펙트럼에서 간섭 신호가 시작된 제 1시간(△t1)을 지연하는 부분이다. 제 2지연기(110)는 간섭 신호의 시작 시간(t1)과 최고 파형 시간(t2)까지의 시간 차이(△t)를 지연하는 부분이다. 전압 비교기(112)는 +단자에 제 2지연기(110)에서 지연된 신호를 -단자에 믹서기(104)에서 출력된 신호를 입력하고 그 전압 차이(△h)를 추출한다. 제 3지연기(114)는 전압 비교기(112)에서 출력된 신호(△h)를 간섭 신호내 최고 파형의 제 2시간(△t2)으로 지연하는 부분이다. 그리고 본 발명의 가산기(116)는 제 1지연기(108)에서 지연된 신호와 제 3지연기(114)에서 지연된 신호를 가산하여 간섭 신호를 제거함으로써 간섭 신호에 따른 수신 신호의 왜곡을 보상하여 원래 중간주파수 신호의 스펙트럼만 추출하게 된다.
ADC(118)는 가산기(116)에서 복원된 중간주파수 신호를 아날로그에서 디지털 신호로 변환한다.
지연시간 제어부(120)는 제 1지연기(108), 제 2지연기(110), 제 3지연기(114)의 각 지연 시간(△t1, △t, △t2)을 변경하도록 제어한다.
도 3은 본 발명에 따른 무선 랜 시스템에서의 신호 왜곡 보상을 설명하기 위 한 파형도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 무선 랜 시스템에서의 신호 왜곡 보상 장치는 다음과 같이 작동한다.
안테나(100)에서 수신된 무선 신호는 LNA(102)에 의해 일정 크기로 저잡음 증폭되어 믹서기(104)에 전달된다. 믹서기(104)는 국부 발진기(106)에서 발생된 중간주파수와 LNA(102)의 증폭된 신호를 혼합하여 DC 수준의 중간주파수 신호로 주파수 변환한다.
그리고 본 발명에 따라 무선 신호내 간섭 신호 파형을 제거하기 위하여 제 1지연기(108), 제 2지연기(110), 전압 비교기(112), 제 3지연기(114), 및 가산기(116)는 다음과 같이 작동한다.
우선 제 1지연기(108)는 믹서기(104)에서 출력된 중간주파수 신호의 주파수 스펙트럼(130)에서 간섭 신호(140)가 시작된 제 1시간(△t1)을 지연한 후에 지연된 신호를 가산기(116)에 전달한다. 그리고 제 2지연기(110)는 간섭 신호(140)의 시작 시간(t1)과 최고 파형 시간(t2)까지의 시간 차이(△t)를 지연하여 전압 비교기(112)의 + 단자에 전달한다. 전압 비교기(112)는 +단자를 통해 제 2지연기(110)에서 △t만큼 지연된 신호와 -단자를 통해 믹서기(104)에서 출력된 주파수 스펙트럼 신호의 전압 차이(△h)를 출력한다. 제 3지연기(114)는 전압 비교기(112)에서 출력된 전압 차이(△h)를 입력받아 이를 간섭 신호(140)내 최고 파형의 제 2시간(△t2)만큼 지연한 후에 이를 가산기(116)에 전달한다.
가산기(116)는 제 1지연기(108)에서 △t1만큼 지연한 신호와 제 3지연기(114)에서 △h의 전압을 △t2만큼 지연한 신호를 가산, 즉 빼서 믹서기(104)에서 출력된 중간주파수 신호(130)에서 간섭 신호(140)를 제거한 원래 중간주파수 신호의 스펙트럼만 추출한 후에 ADC(118)에 전달한다. 그러면 ADC(118)는 가산기(116)에서 복원된 중간주파수 신호를 아날로그에서 디지털 신호로 변환한다.
그리고 본 발명의 장치는 지연시간 제어부(120)를 통해 제 1지연기(108), 제 2지연기(110), 제 3지연기(114)의 각 지연 시간(△t1, △t, △t2)을 임의로 변경할 수도 있다.
한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위에 의해 정하여져야 한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 세 개의 지연기와 전압 비교기 및 가산기를 이용하여 수신 신호내 간섭에 따른 신호 왜곡을 보상함으로써 수신된 무선 신호내 간섭으로 인한 쓰루풋 저하를 미연에 방지할 수 있다.

Claims (2)

  1. 무선 랜 시스템의 수신기로서,
    상기 무선 랜 시스템의 국부 발진기에서 발생된 중간 주파수와 상기 무선 랜 시스템의 LNA의 신호를 주파수 변환하여 중간 주파수 신호를 발생시키는 믹서기와,
    상기 믹서기에서 출력된 중간주파수 신호를 간섭 신호가 시작된 제 1시간만큼 지연하는 제 1지연기와,
    상기 중간주파수 신호를 간섭 신호의 시작 시간과 최고 파형 시간까지의 시간 차이만큼 지연하는 제 2지연기와,
    상기 제 2지연기에서 지연된 신호와 상기 믹서기를 통해 출력된 중간주파수 신호의 전압 차이를 추출하는 전압 비교기와,
    상기 전압 비교기에서 출력된 신호를 간섭 신호내 최고 파형의 제 2시간만큼 지연하는 제 3지연기와,
    상기 제 1지연기에서 지연된 신호와 제 3지연기에서 지연된 신호를 가산하여 간섭 신호가 제거된 원래 중간주파수 신호를 출력하는 가산기
    를 포함하는 무선 랜 시스템에서의 신호 왜곡 보상 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1지연기, 상기 제 2지연기 및 상기 제 3지연기의 각 지연 시간을 변경하도록 제어하는 지연시간 제어부를 더 포함하는 무선 랜 시스템에서의 신호 왜곡 보상 장치.
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