KR100683168B1 - UWB transmitter and method thereof - Google Patents

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KR100683168B1
KR100683168B1 KR1020050009215A KR20050009215A KR100683168B1 KR 100683168 B1 KR100683168 B1 KR 100683168B1 KR 1020050009215 A KR1020050009215 A KR 1020050009215A KR 20050009215 A KR20050009215 A KR 20050009215A KR 100683168 B1 KR100683168 B1 KR 100683168B1
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토비욘 에이. 라손
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삼성전자주식회사
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Abstract

UWB 송신장치 및 그 송신 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 UWB 송신장치는 제1부대역 내에서 UWB 신호의 전력을 UWB 신호의 대표 전력에 비해 감소시키는 단계, 및 제2부대역 내에서 UWB 신호의 전력을 상기 대표 전력에 비해 증가시키는 단계를 포함한다. 따라서, 본 발명에 따른 UWB 송신장치는 송신되는 UWB 신호의 OFDM 심볼 중 정보를 싣는 부반송파에 비해 파일럿 톤이 삽입되는 부반송파의 송신 전력을 감소시켜, 대역폭에 대한 FCC 규정을 만족시키면서 송신 전력을 증가시킬 수 있다. A UWB transmitter and its transmission method are disclosed. The UWB transmitter according to the present invention reduces the power of the UWB signal with respect to the representative power of the UWB signal in the first subband, and increases the power of the UWB signal with the representative power in the second subband. It includes. Accordingly, the UWB transmitter according to the present invention reduces the transmit power of a subcarrier into which a pilot tone is inserted compared to a subcarrier carrying information among OFDM symbols of a transmitted UWB signal, thereby increasing the transmit power while satisfying FCC regulations on bandwidth. Can be.

OFDM, FCC, UWB, 전력 밀도 스펙트럼, 전력 조정, 송신 전력 OFDM, FCC, UWB, Power Density Spectrum, Power Regulation, Transmit Power

Description

ＵＷＢ 송신장치 및 그 송신 방법{UWB transmitter and method thereof}ＵＷＢ Transmitter and its transmission method {UWB transmitter and method approximately}

도 1은 OFDM 송신장치의 일 예를 도시한 블럭도,1 is a block diagram showing an example of an OFDM transmitter;

도 2a는 전력 조정 없는 경우 OFDM 송신장치에서 출력되는 전력 밀도 스펙트럼을 도시한 도면,2a is a diagram illustrating a power density spectrum output from an OFDM transmitter in the absence of power adjustment;

도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 조정에 따른 UWB 송신장치의 전력 밀도 스펙트럼을 도시한 도면,2b is a diagram illustrating a power density spectrum of a UWB transmitter according to power adjustment according to an embodiment of the present invention;

도 2c는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 전력 조정에 따른 UWB 송신장치의 전력 밀도 스펙트럼을 도시한 도면,2c is a diagram illustrating a power density spectrum of a UWB transmitter according to power adjustment according to another embodiment of the present invention;

도 2d는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 전력 조정에 따른 UWB 송신장치의 전력 밀도 스펙트럼을 도시한 도면,2d is a diagram illustrating a power density spectrum of a UWB transmitter according to power adjustment according to another embodiment of the present invention;

도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 전력 조정된 UWB 송신장치를 부분적으로 도시한 블럭도,3A is a block diagram partially illustrating a power adjusted UWB transmitter according to an embodiment of the present invention;

도 3b는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 전력 조정된 UWB 송신장치를 부분적으로 도시한 블럭도, 그리고3B is a block diagram partially showing a power adjusted UWB transmitter according to another embodiment of the present invention; and

도 4는 본 발명에 따른 전력 조정된 UWB 송신장치의 동작을 나타내는 흐름도이다. 4 is a flowchart illustrating the operation of a power adjusted UWB transmitter according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

102 : MAC 인터페이스 104 : FEC 인코딩부102: MAC interface 104: FEC encoding section

106 : 심볼변조부 108 : IFFT 프로세서106: symbol modulator 108: IFFT processor

110 : 프리앰블 삽입부 112 : 보호구간 삽입부110: preamble insertion unit 112: protection section insertion unit

114 : 제1컨버터 116 : 제2컨버터114: first converter 116: second converter

118 : 송신부 120 : 안테나118: transmitter 120: antenna

본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 UWB(Ultra WideBand) 송신장치 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a communication system, and more particularly, to an ultra wideband transmission apparatus and a method thereof.

OFDM(Orthodgonal Frequency Division Multiplexing) 시스템과 같은 무선 통신 시스템에서는 복수의 반송파를 이용하여 데이터가 송수신된다. 특히, MBOA(MultiBand OFDM Alliance) 또는 802.15.3a와 같은 UWB(Ultra WideBand) 시스템에서는 대략 128 개의 독립된 OFDM 반송파를 이용하며, 대략 528MHz의 대역폭을 갖는다. 따라서, 데이터는 변조된 후 다수의 반송파에 실려 송신된다. In a wireless communication system such as an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system, data is transmitted and received using a plurality of carriers. In particular, an Ultra WideBand (UWB) system such as MultiBand OFDM Alliance (MBOA) or 802.15.3a uses approximately 128 independent OFDM carriers and has a bandwidth of approximately 528 MHz. Thus, data is modulated and transmitted on multiple carriers.

한편, 다수의 반송파 중 대략 10개의 반송파의 경우에는 타 반송파와 달리 반드시 정보를 실어 나르는 것은 아니다. 일반적인 정보를 싣지 않는 이러한 반송파를 파일럿 톤이라 칭하며, 파일럿 톤은 정보를 싣는 반송파를 보호하기 위해서, 또는 시스템의 필터링 조건을 단순화하기 위해서, 또는 복조를 위한 기준 위상 또는 진폭 정보를 제공하기 위해서 이용될 수 있다. On the other hand, in the case of approximately 10 carriers of a plurality of carriers, unlike other carriers does not necessarily carry information. Such carriers, which carry no general information, are called pilot tones, which may be used to protect the carrier carrying information, to simplify the filtering conditions of the system, or to provide reference phase or amplitude information for demodulation. Can be.

상기한 파일럿 톤의 위치는 통신 규약에 따라, 또는 시스템 사용자 및 설계자에 따라 다르게 정의될 수 있다. 예를 들면, 일부 파일럿 톤은 주파수 스펙트럼의 양 끝단에 위치하거나 주파수 스펙트럼 내에 산재된다. 주파수 스펙트럼 내에 산재되는 파일럿 톤을 인밴드(Inband) 파일럿 톤이라 칭한다. The location of the pilot tone may be defined differently according to communication protocols or according to system users and designers. For example, some pilot tones are located at either end of the frequency spectrum or interspersed within the frequency spectrum. Pilot tones interspersed within the frequency spectrum are referred to as inband pilot tones.

일반적으로 통신 기술은 FCC(Federal Communications Commission)의 규정에 따라, 대역폭, 전력 등과 같이 전송에 따른 다양한 측면에서 제약이 따른다. UWB 시스템을 위한 현재의 규약 제안에 따르면, 파일럿 톤을 포함하여 모든 반송파는 비교적 동일한 평균 전력으로 송신된다.  In general, communication technology is restricted by various aspects of transmission, such as bandwidth and power, according to the regulations of the Federal Communications Commission (FCC). According to current protocol proposals for UWB systems, all carriers, including pilot tones, are transmitted at relatively equal average power.

따라서, 본 발명의 목적은 UWB 통신 규약에 따라 송신되는 신호의 품질을 향상시키기 위해 보다 효율적으로 전력을 이용하는 UWB 송신장치 및 그 송신방법을 제공하는 것이다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a UWB transmitter and a method of transmitting the same more efficiently in order to improve the quality of a signal transmitted according to the UWB communication protocol.

상기한 본 발명의 목적은, 제1부대역 내에서 UWB(Ultra WideBand) 신호의 전력을 상기 UWB 신호의 대표 전력에 비해 감소시키는 단계, 및 제2부대역 내에서 상기 UWB 신호의 전력을 상기 대표 전력에 비해 증가시키는 단계를 포함하는 UWB 신호 송신방법에 의해 달성된다. The above object of the present invention is to reduce the power of a UWB (Ultra WideBand) signal in a first subband compared to the representative power of the UWB signal, and to represent the power of the UWB signal in a second subband. It is achieved by a UWB signal transmission method comprising increasing relative to power.

바람직하게는, 상기 UWB 신호의 대역폭은 요구되는 대역폭과 동일 또는 보다 크게 유지된다. Preferably, the bandwidth of the UWB signal is kept equal to or greater than the required bandwidth.

또한, 상기 UWB 신호의 대역폭은 요구되는 대역폭과 동일 또는 보다 크게 유 지되며, 상기 대역폭은 10dB 대역폭으로 측정된다. In addition, the bandwidth of the UWB signal is kept equal to or greater than the required bandwidth, the bandwidth is measured in 10dB bandwidth.

바람직하게는, 상기 UWB 신호의 누적된 전력은 소정 값을 초과하지 않는 다. Preferably, the accumulated power of the UWB signal does not exceed a predetermined value.

더욱 바람직하게는, 상기 제1부대역은 파일럿 톤을 포함한다. More preferably, the first subband includes a pilot tone.

또한, 상기 제1부대역은 사이드 파일럿 톤을 포함한다. The first subband also includes a side pilot tone.

바람직하게는, 상기 제1부대역은 인밴드 파일럿 톤을 포함한다. Advantageously, said first subband comprises an in-band pilot tone.

또한, 상기 전력 감소 단계 및 상기 전력 증가 단계는 각각 복수의 변조 심볼을 스케일링하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. In addition, preferably, the power reduction step and the power increase step each include scaling a plurality of modulation symbols.

여기서, 상기 전력 감소 단계 및 상기 전력 증가 단계는 시간 영역 웨이브 폼을 필터링하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. Here, the power reduction step and the power increase step preferably include filtering a time domain waveform.

또한, 상기 제1부대역은 데이터를 싣지 않는 것이 바람직하다. Also, it is preferable that the first subband carries no data.

한편, 본 발명에 따른 UWB 신호 송신장치는 데이터를 수신하는 입력 인터페이스, 수신된 상기 데이터를 심볼로 변조하는 변조부, 및 상기 변조부에 연결되며, 송신되는 UWB(Ultra WideBand) 신호의 전력 밀도 스펙트럼을 조정하는 전력 조정부를 포함한다. Meanwhile, an apparatus for transmitting a UWB signal according to the present invention includes an input interface for receiving data, a modulator for modulating the received data into symbols, and a power density spectrum of a UWB (Ultra WideBand) signal connected to the modulator. It includes a power adjustment unit for adjusting.

여기서, 상기 전력 조정부는, 전력 조정 컨트롤러를 포함하는 것이 바람직하다. Here, the power adjustment unit preferably includes a power adjustment controller.

또한, 상기 전력 조정부는, 상기 심볼의 진폭을 조정하기 위한 진폭 스케일러를 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the power adjustment unit preferably includes an amplitude scaler for adjusting the amplitude of the symbol.

더욱 바람직하게는, 상기 전력 조정부는, 시간 영역 웨이브 폼을 필터링하는 필터를 포함한다. More preferably, the power regulator includes a filter for filtering the time domain waveform.

한편, UWB 신호 송신장치는 UWB 신호의 전력 조정여부를 판단하는 단계, 상기 UWB 신호의 전력을 조정하는 경우, 제1부대역 내에서 상기 UWB 신호의 전력을 상기 UWB 신호의 대표 전력에 비해 감소시키는 단계, 및 상기 UWB 신호의 대역폭을 요구되는 대역폭과 동일 또는 보다 크도록 유지하며, 제2부대역 내에서 상기 UWB 신호의 전력을 상기 대표 전력에 비해 증가시키는 단계를 포함한다. On the other hand, the UWB signal transmitting apparatus determines whether to adjust the power of the UWB signal, when adjusting the power of the UWB signal, reducing the power of the UWB signal in the first subband compared to the representative power of the UWB signal And maintaining a bandwidth of the UWB signal to be equal to or greater than the required bandwidth, and increasing the power of the UWB signal relative to the representative power in a second subband.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

본 발명은 프로세스, 장치, 구성 요소의 조합, 컴퓨터 기록 매체, 또는 광 또는 전자 통신 링크를 통해 프로그램 명령이 전달되는 컴퓨터 네트워크와 같은 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 본 명세서의 기재는 단지 그 일예로서 본 발명에 따른 상기한 구현 방식 또는 본 발명의 가능한 다른 모든 형태 및 개시된 프로세스에 있어서의 단계의 순서는 본 발명의 범위 내에서 변형될 수 있다.The invention may be implemented in a variety of ways, such as in a process, apparatus, combination of components, computer recording media, or computer network in which program instructions are transmitted over an optical or electronic communications link. The description herein is merely an example of the above-described implementation manner according to the present invention or all other possible forms of the present invention and the order of steps in the disclosed process can be modified within the scope of the present invention.

본 발명에 따르면 UWB 신호 송신시 보다 높은 전력 효율을 위해 송신 신호의 전력 밀도 스펙트럼을 조정한다. According to the present invention, the power density spectrum of the transmission signal is adjusted for higher power efficiency when transmitting the UWB signal.

특히, 본 실시예에서는, 데이터를 싣는 반송파의 전력을 증가시키고, 파일럿 톤의 전력은 파일럿 톤에 속하는 부대역의 통상의 전력에 비해 감소시킬 수 있다. In particular, in the present embodiment, the power of the carrier carrying data is increased, and the power of the pilot tone can be reduced compared to the normal power of the subband belonging to the pilot tone.

또한, 본 실시예에서는 전력조정 콘트롤러를 마련하여 전력 조정의 필요성 여부를 판단한다. In addition, in the present embodiment, a power adjustment controller is provided to determine whether power adjustment is necessary.

일반적으로 전력을 조정하기 위해서는 여러 가지 구현 방법이 있다. 본 실시예에서는 변조된 심볼의 진폭을 조정한다. 또한, 본 실시예에서는 심볼에 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)를 적용하여 산출된 시간 영역의 웨이브 폼 을 필터링한다. In general, there are several ways to implement power regulation. In this embodiment, the amplitude of the modulated symbol is adjusted. In addition, in the present embodiment, a time domain waveform calculated by applying an inverse fast fourier transform (IFFT) to a symbol is filtered.

도 1은 OFDM 송신장치의 일 예를 도시한 블럭도이다. 1 is a block diagram illustrating an example of an OFDM transmitter.

도면을 참조하면, 송신장치(100)는 MAC(Media Access Controller) 인터페이스(102), FEC(Forward Error Correction) 인코딩부(104), 심볼 변조부(106), IFFT 프로세서(108), 프리앰블 삽입부(110), 보호구간 삽입부(112), 제1컨버터(114), 제2컨버터(116), 송신부(118) 및 안테나(120)를 포함한다. Referring to the drawings, the transmitter 100 includes a media access controller (MAC) interface 102, a forward error correction (FEC) encoding unit 104, a symbol modulation unit 106, an IFFT processor 108, and a preamble insertion unit. 110, a guard section insertion unit 112, a first converter 114, a second converter 116, a transmitter 118, and an antenna 120.

MAC 인터페이스(102)는 송신장치(100)로 입력된 신호를 FEC 인코딩부(104)로 전송하며, FEC 인코딩부(104)는 전송된 신호를 코딩한다. 한편, FEC 인코딩부(104)에서 인코딩된 비트는 선택적으로 멀티패스 및 간섭에 대한 보호를 위해 인터리빙되고 반복 처리될 수 있다. 본 실시예에서는 설명의 편의상 생략한다.The MAC interface 102 transmits the signal input to the transmitter 100 to the FEC encoder 104, and the FEC encoder 104 codes the transmitted signal. Meanwhile, the bits encoded by the FEC encoder 104 may be interleaved and repeatedly processed for protection against multipath and interference. In the present embodiment, it is omitted for convenience of description.

그리고, 심볼 변조부(106)는 FEC 인코딩부(104)에 의해 인코딩된 비트를 변조하여 심볼로 맵핑한다. 본 실시예에 따른 OFDM 시스템에서는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 변조 방식이 채용되나 타 변조 방식 또한 적용 가능하다. 이경우 파일럿 톤이 심볼로 변조된 신호의 소정의 위치에 삽입된다. The symbol modulator 106 modulates the bits encoded by the FEC encoder 104 to map the symbols. In the OFDM system according to the present embodiment, a quadrature phase shift keying (QPSK) modulation scheme is employed, but other modulation schemes are also applicable. In this case, the pilot tone is inserted at a predetermined position of the symbol modulated signal.

IFFT 프로세서(108)는 연속되는 QPSK 심볼을, OFDM 심볼이라 칭하는 시간 영역의 웨이브 폼으로 전환한다. 이어서, 프리엠블 삽입부(110)는 OFDM 심볼에 프리엠블을 삽입한다. IFFT processor 108 converts consecutive QPSK symbols into a waveform in a time domain called an OFDM symbol. Subsequently, the preamble inserter 110 inserts the preamble into the OFDM symbol.

또한, 보호구간 삽입부(112)는 프리엠블이 삽입된 OFDM 심볼에 보호구간 및 반복 프리픽스를 삽입한다. 그리고, OFDM 심볼에 선택적으로 간삽 및 진폭 클리핑이 적용될 수 있으나 여기서는 설명의 편의상 생략한다. In addition, the guard interval inserting unit 112 inserts a guard interval and a repetition prefix in the OFDM symbol in which the preamble is inserted. In addition, although interpolation and amplitude clipping may be selectively applied to the OFDM symbol, it is omitted here for convenience of description.

그리고, 제1 컨버터(114) 및 제2 컨버터(116)은 OFDM 심볼의 I(Inphase) 및 Q(Quadrature) 성분을 디지털에서 아날로그로 각각 변환한다. 제1 및 제2 컨버터(114, 116)에 의해 각각 변환된 아날로그 신호는 송신부(118)로 전달되어 안테나(120)를 통해 송신된다. The first converter 114 and the second converter 116 convert the I (Inphase) and Q (Quadrature) components of the OFDM symbol from digital to analog, respectively. The analog signals converted by the first and second converters 114 and 116, respectively, are transmitted to the transmitter 118 and transmitted through the antenna 120.

도 2a는 전력 조정이 없는 경우 OFDM 송신장치에서 출력되는 전력 밀도 스펙트럼을 도시한 도면이다. 2A is a diagram illustrating a power density spectrum output from an OFDM transmitter in the absence of power adjustment.

본 실시예에서, 예를 들면 파일럿 톤(200, 202)과 같은 정보를 싣지 않는 파일럿 톤을 포함하는 부반송파는 평균 전력 밀도 레벨(X)과 거의 동일한 전력 레벨을 갖는다. In this embodiment, subcarriers including pilot tones that do not carry information such as pilot tones 200 and 202, for example, have a power level substantially equal to the average power density level X.

파일럿 톤은 부대역(206, 208)에 위치하며, 데이터를 싣는 부반송파는 부대역(210)에 위치한다. 이하, 전력 조정이 없는 부대역 각각에서 송신되는 전력량을 특정 부대역 내의 신호의 대표 전력이라 칭한다. Pilot tones are located in subbands 206 and 208, and subcarriers carrying data are located in subbands 210. Hereinafter, the amount of power transmitted in each subband without power adjustment is referred to as the representative power of the signal in the specific subband.

UWB 송신장치에서 송신 대역(204)에 걸쳐 송신되는 전력의 총량(이하, 누적 전력이라 칭함) 및 송신 신호의 대역폭은 FCC의규정에 따른다. 설명의 편의상, 도 2a 내지 2d에 도시된 예에서 대역폭(204)은 FCC에서 규정하는 최소 대역폭인 것으로 가정한다.In the UWB transmitter, the total amount of power transmitted over the transmission band 204 (hereinafter, referred to as cumulative power) and the bandwidth of the transmission signal are in accordance with FCC regulations. For convenience of explanation, in the example shown in FIGS. 2A-2D, the bandwidth 204 is assumed to be the minimum bandwidth defined by the FCC.

송신되는 신호의 전력은 송신 효율을 향상시키기 위해 재조정될 수 있다.The power of the transmitted signal can be readjusted to improve the transmission efficiency.

도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 조정에 따른 UWB 송신장치의 전력 밀도 스펙트럼을 도시한 도면이다. 2B is a diagram illustrating a power density spectrum of a UWB transmitter according to power adjustment according to an embodiment of the present invention.

본 실시예에서 부대역(206, 208)의 파일럿 톤의 전력을 각 부대역에서의 신 호의 대표 전력에 비해 감소시키고, 부대역(210)에서 데이터를 싣는 부반송파의 전력은 부대역의 대표 전력에 비해 증가시키되, 전체 요구 대역폭(204)은 그대로 유지한다. In this embodiment, the power of the pilot tones of the subbands 206 and 208 is reduced compared to the representative power of the signal in each subband, and the power of the subcarriers carrying data in the subband 210 is equal to the representative power of the subband. Increase, but keep the overall required bandwidth 204 intact.

본 실시예에서와 같이, UWB 신호의 대역폭은 최대 부반송파 보다 10dB 아래 부반송파 사이의 간격 차로 측정되는 대역폭에 해당하며, 이에 따라 주파수가 제한되어 이를 넘으면 신호의 전력 밀도가 신호의 최대 전력 밀도에 비해 10dB 또는 더 낮아진다. 다만, 다른 실시예에서는 대역폭에 대한 다른 정의가 적용될 수 있다.As in the present embodiment, the bandwidth of the UWB signal corresponds to a bandwidth measured by the difference in interval between subcarriers 10 dB below the maximum subcarrier. Accordingly, when the frequency is limited and exceeded, the power density of the signal is 10 dB relative to the maximum power density of the signal. Or even lower. However, in another embodiment, another definition of bandwidth may be applied.

송신 신호의 연결폭(link margin)을 증가시키는 전력 조정 기술을 "비트 로딩"이라 칭하기도 한다. 몇몇 실시예에 따르면 각 송신 심볼의 평균 전력이 증가하여 수신기에서 수신된 신호의 품질이 향상된다. 또한, 몇몇 실시예에 따르면 송신 전력이 커지므로 수신기에서의 신호 품질이 현저하게 저하되지 않으면서도 보다 효율적인 인코딩 기법을 사용하여 데이터를 인코딩할 수 있다. 상기한 바와 같은 전력 조정에 따라 송신 대역에 걸친 누적 출력이 기설정된 한계를 초과하지 않으며 조정된 신호의 대역폭이 요구되는 대역폭 보다 작아지지 않는다. A power regulation technique that increases the link margin of the transmitted signal is sometimes referred to as "bit loading." According to some embodiments, the average power of each transmit symbol is increased to improve the quality of the signal received at the receiver. In addition, according to some embodiments, the transmission power is increased, so that the data can be encoded using a more efficient encoding technique without significantly reducing the signal quality at the receiver. According to the above-described power adjustment, the cumulative output over the transmission band does not exceed the preset limit and the bandwidth of the adjusted signal does not become smaller than the required bandwidth.

도 2c는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 전력 조정에 따른 UWB 송신장치의 전력 밀도 스펙트럼을 도시한 도면이다. 본 실시예에서는 아날로그 필터를 사용하여 전력 조정을 하고, 주파수 포락선(220)을 갖는 신호를 생성한다.2c is a diagram illustrating a power density spectrum of a UWB transmitter according to power adjustment according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, the power is adjusted using an analog filter, and a signal having a frequency envelope 220 is generated.

아날로그 필터는 부대역(206 및 208)의 전력을 대표 전력에 비해 감소시키고, 부대역(210)내에서 데이터를 싣는 부반송파의 전력은 대표 전력에 비해 증가시키도록 설계된다. 필터링된 신호의 대역폭(204)은 도 2a에 도시된 전력이 조정되지 않은 신호의 대역폭과 거의 동일하다. The analog filter is designed to reduce the power of subbands 206 and 208 relative to the representative power, and to increase the power of subcarriers carrying data within subband 210 relative to the representative power. The bandwidth 204 of the filtered signal is approximately equal to the bandwidth of the unadjusted signal shown in FIG. 2A.

도 2d는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 UWB 송신장치에서 전력 조정에 따른 전력 밀도 스펙트럼을 도시한 도면이다. 본 실시예에서 필터는, 필터링된 파일럿 톤들의 전력 밀도 레벨에서 그 진폭이 서로 유사하도록 파일럿 톤 주파수를 조정한다. 대역폭(204)은 FCC 규정에 따라 유지한다.2D is a diagram illustrating a power density spectrum according to power adjustment in a UWB transmitter according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, the filter adjusts the pilot tone frequencies such that their amplitudes are similar to each other at the power density level of the filtered pilot tones. Bandwidth 204 is maintained in accordance with FCC regulations.

설명의 편의상, 도면에 도시된 파일럿 톤은 신호의 송신 대역의 양 끝단의 부밴드에 위치하는 사이드 파일럿 톤으로 도시한다. 또한, 전력 조정은 신호의 송신 대역 내에 위치하는 인밴드 파일럿 톤에도 적용된다. 데이터를 싣는 부반송파의 송신 전력을 보다 증가시키기 위해, 인밴드 파일럿 톤의 전력 레벨은 감소시킬 수 있다. 데이터를 싣는 부반송파의 최대 전력과 감소된 인밴드 파일럿 톤의 전력 간의 차는 10dB 이하로 유지하는 것이 바람직하다. 그렇지 않으면, 송신 신호의 대역폭은 10dB로서 규정에 미치지 못할 수 있다. For convenience of description, the pilot tones shown in the figure are shown as side pilot tones located in the subbands at both ends of the transmission band of the signal. Power adjustment also applies to in-band pilot tones located within the transmission band of the signal. In order to further increase the transmit power of the subcarrier carrying the data, the power level of the in-band pilot tone can be reduced. It is desirable to keep the difference between the maximum power of the subcarrier carrying the data and the power of the reduced in-band pilot tone below 10 dB. Otherwise, the bandwidth of the transmitted signal may be less than 10 dB.

또다른 실시예에 따르면 전력 조정 방식을 보다 다양하게 구현할 수 있다. According to another embodiment, the power adjustment scheme may be more variously implemented.

도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 전력을 조정하는 UWB 송신장치를 부분적으로 도시한 블럭도이다. 3A is a block diagram partially illustrating a UWB transmitter for adjusting power according to an embodiment of the present invention.

본 실시예에서 전력 조정부는 심볼 변조부(304)와 IFFT프로세서(310)의 사이에 설치된다. 전력 조정부는 전력조정 컨트롤러(302), 스위치(306 및 308), 및 진폭 스케일러(300)를 포함한다. 전력 전력조정 컨트롤러(302)는 스위치(306 및 308)를 제어한다. In this embodiment, the power adjuster is provided between the symbol modulator 304 and the IFFT processor 310. The power regulator includes a power regulator controller 302, switches 306 and 308, and an amplitude scaler 300. The power power regulation controller 302 controls the switches 306 and 308.

스위치가 온된 상태에서 진폭 스케일러(300)는 변조부(304)의 출력 및 IFFT 프로세서(310)의 입력과 연결된다. 진폭 스케일러(300)는 IFFT 프로세서(310)로 입력되는 주파수 영역의 입력 신호의 진폭을 디지털적으로 변경한다. In the switched on state, the amplitude scaler 300 is connected to the output of the modulator 304 and the input of the IFFT processor 310. The amplitude scaler 300 digitally changes the amplitude of the input signal in the frequency domain input to the IFFT processor 310.

IFFT 프로세서(310)가 심볼을 처리하고 나면, 데이터를 싣는 부반송파의 전력 밀도는 증가되며, 파일럿 톤의 전력 밀도는 감소되고 누적 전력 및/또는 대역폭은 거의 동일하다. 또한, 송신장치의 조정된 전력 밀도 스펙트럼은 도 2b에 도시된 바와 유사하게 된다. After the IFFT processor 310 processes the symbol, the power density of the subcarrier carrying the data is increased, the power density of the pilot tones is reduced and the cumulative power and / or bandwidth is about the same. Also, the adjusted power density spectrum of the transmitter is similar to that shown in FIG. 2B.

스위치가 오프 위치에 있는 경우, 심볼 변조부(304)의 출력은 IFFT 프로세서(310)의 입력으로 직접 연결되고 신호는 진폭 스케일러(300)에 의해 조정되지 않는다.When the switch is in the off position, the output of the symbol modulator 304 is directly connected to the input of the IFFT processor 310 and the signal is not adjusted by the amplitude scaler 300.

전력 조정 컨트롤러(302)는 에러율 측정값, 전력 소비 등과 같은 다양한 변수에 따라 제어될 수 있다. 예를 들면, 송신장치가 수신장치로 부터 문턱값을 초과하는 수신 신호 에러율을 나타내는 피드백을 수신할 수 있으므로, 진폭 스케일러(300)를 턴온하여 송신 신호의 전력 밀도 스펙트럼의 형태를 조정하고 데이터를 싣는 부대역의 전력 밀도를 증가시킨다. 한편, 송신장치의 전력소비가 소정 한계를 초과하면, 진폭 스케일러(300)는 턴 오프되어 전력을 보존한다. The power adjustment controller 302 may be controlled according to various variables such as error rate measurements, power consumption, and the like. For example, since the transmitting device may receive feedback from the receiving device indicating a received signal error rate exceeding a threshold, the amplitude scaler 300 is turned on to adjust the shape of the power density spectrum of the transmitting signal and load data. Increase the power density of the subbands. On the other hand, when the power consumption of the transmitter exceeds a predetermined limit, the amplitude scaler 300 is turned off to conserve power.

도 3b는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 전력을 조정하는 UWB 송신장치를 부분적으로 도시한 블럭도이다. 본 실시예에서 전력 조정 모듈은 IFFT 프로세서(352)의 출력을 조정하도록 고안된다. 필터(354)는 디지털 또는 아날로그 필터로서 전력 조정 컨트롤러(356)의 제어를 받는다. 전력 조정 모듈은 IFFT 프로세서(352)의 출력단 이외에도 송신장치의 구조에서 복수의 타 위치에 설치할 수 있다.3B is a block diagram partially illustrating a UWB transmitter for adjusting power according to another embodiment of the present invention. In this embodiment the power adjustment module is designed to adjust the output of the IFFT processor 352. The filter 354 is controlled by the power regulation controller 356 as a digital or analog filter. The power adjustment module may be installed at a plurality of other positions in the structure of the transmitter in addition to the output terminal of the IFFT processor 352.

도 4는 본 발명에 따른 전력을 조정하는 UWB 송신장치의 동작을 나타내는 흐름도이다. 본 실시예에서 송신장치는 데이터 소스로부터 데이터를 수신한다(S400). 4 is a flowchart illustrating an operation of a UWB transmitter for adjusting power according to the present invention. In the present embodiment, the transmitter receives data from a data source (S400).

수신된 데이터는 송신장치에서 적어도 하나의 심볼을 생성하기 위해 심볼 변조된다(S402). The received data is symbol-modulated to generate at least one symbol in the transmitter (S402).

이어서, 송신장치는 전력 조정이 요구되는지를 판단한다(S404). 한편, 송신장치는 수신 신호의 품질과 관련하여 수신장치로 부터 피드백을 수신할 수 있다. 즉, 신호 품질이 소정 문턱값에 미달하면, 수신장치는 송신장치에 전력 조정이 요구됨을 표시하는 피드백을 전송할 수 있다. Next, the transmitter determines whether power adjustment is required (S404). Meanwhile, the transmitter may receive feedback from the receiver in relation to the quality of the received signal. That is, if the signal quality is less than the predetermined threshold, the receiver may transmit feedback indicating that power adjustment is required to the transmitter.

본 실시예에서 송신장치는 도 3a에 도시된 바와 유사하게 전력 조정 컨트롤러와 진폭 스케일러를 포함한다. 전력 조정이 요구되면, 전력 조정 컨트롤러는 진폭 스케일러를 턴 온하여 부반송파의 진폭을 조절하기 위해 심볼을 조정하고(S406), 조정된 심볼을 IFFT 프로세서로 전송한다(S408). 본 실시예에서 전력 조정 컨트롤러 및 필터로는 도 3b에 도시된 바와 유사한 장치가 사용되며, 변조된 신호는 IFFT 프로세서로 전송되고 이어서 필터링된다. In the present embodiment, the transmitter includes a power adjustment controller and an amplitude scaler similarly to that shown in FIG. 3A. If power adjustment is required, the power adjustment controller turns on the amplitude scaler to adjust the symbol to adjust the amplitude of the subcarrier (S406), and transmits the adjusted symbol to the IFFT processor (S408). In this embodiment, a device similar to that shown in FIG. 3B is used as the power adjustment controller and the filter, and the modulated signal is transmitted to the IFFT processor and then filtered.

따라서, 본 발명에 따른 송신장치는 OFDM 심볼 중 정보를 싣는 부반송파에 비해 파일럿 톤이 삽입되는 부반송파의 송신 전력을, 예를 들면 10dB 만큼 감소시켜, FCC의 대역폭에 대한 규정을 만족시키면서 OFDM 심볼의 전력이 낮아지므로, 송신장치의 송신 전력을 증가시킬 수 있다. 따라서, 송신 장치의 송신 전력이, 예를 들면 0.5dB만큼 증가되어, 시스템의 연결폭(link margin)을 증가시킬 수 있다.Accordingly, the transmitter according to the present invention reduces the transmit power of a subcarrier into which a pilot tone is inserted, for example, by 10 dB, compared to a subcarrier carrying information among OFDM symbols, thereby satisfying the FCC bandwidth regulations while satisfying the FCC bandwidth. Since this becomes low, it is possible to increase the transmission power of the transmitter. Thus, the transmission power of the transmitting device can be increased, for example by 0.5 dB, to increase the link margin of the system.

또한, 상기한 본 발명은 아날로그 필터를 사용하여 송신전 아날로그 OFDM 신 호를 필터링하거나 DA(Digital to Analog) 컨버터 전단에 디지털 필터를 마련하여 OFDM 신호를 필터링함으로써 쉽게 구현될 수 있다.In addition, the present invention can be easily implemented by filtering an analog OFDM signal before transmission using an analog filter or by filtering a OFDM signal by providing a digital filter in front of a digital to analog (DA) converter.

또한, 주파수 영역을 시간 영역으로 변환하는 IFFT 프로세서를 포함하는 OFDM 송신장치에서, 본 발명에 따른 파일럿 톤에 대응하는 IFFT 프로세서로 입력되는 주파수 영역의 입력 신호의 진폭을 감소시켜, AD(Analog to Digital) 시간 영역 필터를 채용하지 않고도 FFT 후단 시간 영역 필터링을 수행한 결과를 나타낼 수 있다. In addition, in an OFDM transmitter including an IFFT processor for converting a frequency domain into a time domain, an amplitude of an input signal in a frequency domain input to an IFFT processor corresponding to a pilot tone according to the present invention is reduced, so that an AD (Analog to Digital) FFT post-time domain filtering may be performed without employing a time domain filter.

본 발명에 따르면, OFDM 심볼 중 정보를 싣는 부반송파에 비해 파일럿 톤이 삽입되는 부반송파의 송신 전력을 감소시켜, 대역폭에 대한 규정을 만족시키면서 송신장치의 송신 전력을 증가시킬 수 있다. According to the present invention, the transmit power of a subcarrier into which a pilot tone is inserted can be reduced compared to a subcarrier carrying information among OFDM symbols, thereby increasing the transmit power of a transmitter while satisfying a bandwidth regulation.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.Although the preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the present invention is not limited to the specific embodiments of the present invention without departing from the spirit of the present invention as claimed in the claims. Anyone skilled in the art can make various modifications, as well as such modifications are within the scope of the claims.

Claims (15)

신호의 송신대역 중 파일럿 톤이 위치한 부대역의 일부대역인 제1부대역 내에서 UWB(Ultra WideBand) 신호의 전력을 상기 UWB 신호의 대표 전력에 비해 감소시키는 단계; 및Reducing a power of an ultra wideband signal in comparison to a representative power of the UWB signal in a first subband of a portion of a subband in which a pilot tone is located in a transmission band of the signal; And 상기 송신대역 중 상기 파일럿 톤이 위치한 부대역에서 상기 일부대역을 제외한 나머지 대역인 제2부대역 내에서 상기 UWB 신호의 전력을 상기 대표 전력에 비해 증가시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 UWB 신호 송신방법. And increasing the power of the UWB signal relative to the representative power in a second subband which is the remaining band except for the partial band in the subband in which the pilot tone is located among the transmission bands. Transmission method. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 UWB 신호의 대역폭은 요구되는 대역폭과 동일 또는 보다 크게 유지되는 것을 특징으로 하는 UWB 신호 송신방법. And the bandwidth of the UWB signal is maintained equal to or greater than the required bandwidth. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 UWB 신호의 대역폭은 요구되는 대역폭과 동일 또는 보다 크게 유지되며, 상기 대역폭은 10dB 대역폭으로 측정되는 것을 특징으로 하는 UWB 신호 송신방법.The bandwidth of the UWB signal is kept equal to or greater than the required bandwidth, the bandwidth is measured in 10dB bandwidth, UWB signal transmission method. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 UWB 신호의 누적된 전력은 소정 값을 초과하지 않는 것을 특징으로 하는 UWB 신호 송신방법.The accumulated power of the UWB signal does not exceed a predetermined value. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1부대역은 파일럿 톤을 포함하는 것을 특징으로 하는 UWB 신호 송신방법.The first subband includes a pilot tone. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1부대역은 사이드 파일럿 톤을 포함하는 것을 특징으로 하는 UWB 신호 송신방법.The first subband includes a side pilot tone. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1부대역은 인밴드 파일럿 톤을 포함하는 것을 특징으로 하는 UWB 신호 송신방법.And the first subband comprises an in-band pilot tone. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전력 감소 단계 및 상기 전력 증가 단계는 각각 복수의 변조 심볼을 스케일링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 UWB 신호 송신방법.And the power decreasing step and the power increasing step each comprise scaling a plurality of modulation symbols. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 전력 감소 단계 및 상기 전력 증가 단계는 시간 영역 웨이브 폼을 필터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 UWB 신호 송신방법.And the power decreasing step and the power increasing step include filtering a time domain waveform. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1부대역은 데이터를 싣지 않는 것을 특징으로 하는 UWB 신호 송신방법.And the first subband does not carry data. 데이터를 수신하는 입력 인터페이스; An input interface for receiving data; 수신된 상기 데이터를 심볼로 변조하는 변조부; 및A modulator for modulating the received data into symbols; And 상기 변조부에 연결되며, 송신되는 UWB(Ultra WideBand) 신호의 전력 밀도 스펙트럼을 조정하는 전력 조정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 UWB 신호 송신장치. And a power adjuster connected to the modulator and configured to adjust a power density spectrum of a UWB (Ultra WideBand) signal to be transmitted. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 전력 조정부는, 전력 조정 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 UWB 신호 송신장치. The power adjusting unit, UWB signal transmitting apparatus comprising a power adjusting controller. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 전력 조정부는, 상기 심볼의 진폭을 조정하기 위한 진폭 스케일러를 포함하는 것을 특징으로 하는 UWB 신호 송신장치. The power control unit, UWB signal transmitting apparatus, characterized in that it comprises an amplitude scaler for adjusting the amplitude of the symbol. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 전력 조정부는, 시간 영역 웨이브 폼을 필터링하는 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 UWB 신호 송신장치. The power adjuster, UWB signal transmission apparatus comprising a filter for filtering the time domain waveform. UWB(Ultra WideBand) 신호의 전력 조정여부를 판단하는 단계;Determining whether to adjust power of a UWB signal; 상기 UWB 신호의 전력을 조정하는 경우, 신호의 송신대역 중 파일럿 톤이 위치한 부대역의 일부대역인 제1부대역 내에서 상기 UWB 신호의 전력을 상기 UWB 신호의 대표 전력에 비해 감소시키는 단계; 및When adjusting the power of the UWB signal, reducing the power of the UWB signal relative to the representative power of the UWB signal in a first subband which is a part of a subband in which a pilot tone is located in a transmission band of the signal; And 상기 UWB 신호의 대역폭을 요구되는 대역폭과 동일 또는 보다 크도록 유지하며, 상기 송신대역 중 상기 파일럿 톤이 위치한 부대역에서 상기 일부대역을 제외한 나머지 대역인 제2부대역 내에서 상기 UWB 신호의 전력을 상기 대표 전력에 비해 증가시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 UWB 신호 송신방법. The bandwidth of the UWB signal is maintained to be equal to or greater than the required bandwidth, and the power of the UWB signal is maintained within a second subband which is a band other than the partial band in the subband in which the pilot tone is located. Increasing relative to the representative power; UWB signal transmission method comprising a.
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