KR100775207B1 - 안테나 다이버시티를 이용한 ｄｍｂ통신시스템 및 안테나다이버시티를 이용한 ｄｍｂ통신방법 - Google Patents

안테나 다이버시티를 이용한 ｄｍｂ통신시스템 및 안테나다이버시티를 이용한 ｄｍｂ통신방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100775207B1
KR100775207B1 KR1020060075492A KR20060075492A KR100775207B1 KR 100775207 B1 KR100775207 B1 KR 100775207B1 KR 1020060075492 A KR1020060075492 A KR 1020060075492A KR 20060075492 A KR20060075492 A KR 20060075492A KR 100775207 B1 KR100775207 B1 KR 100775207B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
antenna
signal
dmb
communication system
unit
Prior art date
Application number
KR1020060075492A
Other languages
English (en)
Inventor
정우길
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020060075492A priority Critical patent/KR100775207B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100775207B1 publication Critical patent/KR100775207B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0802—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using antenna selection
    • H04B7/0817—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using antenna selection with multiple receivers and antenna path selection
    • H04B7/082—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using antenna selection with multiple receivers and antenna path selection selecting best antenna path

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

본 발명에 의한 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신시스템은 다수개의 안테나; 상기 안테나를 통하여 송수신되는 신호를 OFDM방식으로 처리하는 RF부; 상기 안테나를 상기 RF부와 선택적으로 연결시키는 스위치부; 및 상기 OFDM 신호 규격 중 널(Null)타임이 존재하는 구간에서, 상기 안테나들을 통하여 수신된 신호의 세기를 측정하고, 최상위 전계의 신호를 수신하는 안테나를 선택하여 상기 스위치부를 제어하는 안테나제어부를 포함한다.
본 발명에 의하면, DMB 통신 규격의 널타임 구간을 이용하여 안테나의 수신 감도를 감지하고 안테나 스위칭 동작을 처리하므로 하드웨어 및 소프트웨어적 자원을 효율적으로 이용하면서도 수신 상태를 최적으로 유지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 수신 환경의 변화에 능동적으로 대처하여 최적의 수신 감도를 가지는 안테나를 선택할 수 있으므로 차량, 인구 밀집 지역, 교각과 같은 철물구조 설치지역 등 페이딩 환경에 강한 DMB통신시스템을 개발할 수 있다.

Description

안테나 다이버시티를 이용한 ＤＭＢ통신시스템 및 안테나 다이버시티를 이용한 ＤＭＢ통신방법{Digital Multimedia Broadcasting system using antenna diversity and digital multimedia broadcasting method using antenna diversity}
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신시스템의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신시스템의 구성요소를 개략적으로 도시한 블록도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신시스템에 사용되는 OFDM 신호 규격 중 널타임이 존재하는 구간을 예시적으로 도시한 데이터 구조도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신시스템에서 처리되는 OFDM 신호 규격을 스펙트럼 영역 상에서 표시한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신시스템에서 사용가능한 모드별 OFDM 신호 규격을 예시적으로 도시한 데이터 테이블.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신시스템에 구비되는 안테나제어모듈의 구성요소를 개략적으로 도시한 블록도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신방법 중 안테나를 스위칭시키는 방법을 예시적으로 도시한 흐름도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신방법 중 체크 타임 주기를 변경하는 방법을 예시적으로 도시한 흐름도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
100: 제2실시예에 따른 DMB통신시스템
111, 112, 113, 114: 제1안테나 내지 제4안테나
121, 122, 123, 124: 제1LNA 내지 제4LNA
130: 스위치부 140: RF부
150: BB부 160: 안테나제어모듈
162: 널타임관리수단 164: 타이머관리수단
166: 신호세기검출수단 168: 제어신호생성수단
본 발명은 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신시스템 및 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신방법에 관한 것이다.
DMB(Digital Multimedia Broadcasting; 디지털 멀티미디어 방송)란 라디오(오디오) 방송, TV 방송 및 이동통신용 데이터를 포괄하는 첨단 방송을 의미하는 것으로, 2003년, "디지털 오디오 방송"과 "디지털 비디오 방송"이 기술적으로 통합되면서 DMB라는 포괄적 용어가 일반적으로 사용되게 되었다.
DMB는 지상파, 위성파, 무선주파수대역을 모두 이용하여 방송 신호를 디지털 데이터로 전송하기 때문에 이동방송, 휴대방송 그리고 개인용 방송에 이르기까지 그 이용범위가 매우 넓고, 컨텐츠의 개발이 광범위하다는 장점이 있다.
DMB는 기술 표준과 네트워크 구성에 따라 크게 지상파 DMB와 위성 DMB로 분류되는데, 지상파 DMB는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex; 직교 주파수 분할 다중화) 방식을 따른 것이고, 위성 DMB는 CDM(Code Division Multiplex; 코드 분할 다중화) 방식을 이용한 것으로서 이동통신기술과 동일한 원리를 가진다.
이렇게 주파수 대역 및 시스템의 구성이 상이하므로 여러가지 형태의 플랫폼(Platform)을 가지는 DMB 수신기가 개발되고 있는데, 일반적인 DMB 수신기는 안테나, 가변필터, 저잡음증폭기(LNA; Low Noise Amplifier), 이득증폭기, 혼합기, 필터 및 중간주파증폭기를 포함하여 이루어진다.
상기 안테나는 DMB신호를 수신하고, 가변필터는 채널 주파수를 선택적으로 통과시킨다. 또한, 상기 혼합기는 중간 주파수를 생성하고, 필터는 통과 대역 이외의 신호 성분을 제거시킨다.
상기 저잡음증폭기는 입력된 신호의 잡음 지수를 낮추어 신호 이득을 증가시키고, 이득증폭기는 DMB 신호의 이득을 자동으로 조절하는 기능(AGC: Auto Gain Control)을 수행한다.
그리고, 중간주파증폭기는 혼합기와 필터를 통과한 중간 주파수 성분의 이득을 조절하여 최종적으로 DMB 신호의 중간 주파수 신호가 출력되도록 한다.
이와 같은 종래의 DMB 수신기는 안테나를 통하여 수신되는 입력 신호의 전계 강도에 따라 수신기를 구성하는 능동 소자들의 특성이 열화되는 문제점이 있는데, 예를 들어 강전계 신호가 입력되면 바로 수신기 초단의 저잡음증폭기가 가지는 선형성이 왜곡될 수 있고, 이처럼 능동 소자들의 선형성이 열화되면 전체 수신기가 가지는 수신 감도가 저하되는 결과가 발생한다.
즉, 안테나를 통하여 수신되는 신호는 전파 감쇄, 다중 경로 손실, 인터피어런스, 도플러 효과 등의 요인에 의하여 신호의 세기가 약화되고 인식률이 달라지게 되므로, 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안이 모색되고 있는 시점이다.
본 발명은 OFDM 신호 규격의 특성 및 지상파 DMB 통신 방식의 특성을 이용하여 실시간으로 수신 전계를 체크하고, 최상위 전계를 가지는 안테나를 스위칭시킴으로써 인식률을 안정적으로 유지시킬 수 있도록 신호 처리 구조가 개선된 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은 DMB 통신 규격의 널타임을 이용하여 다수개 안테나의 수신 감도를 판단하고, 각 안테나의 수신 세기를 감지함에 있어서 체크 타임 주기, 체크 회수, 안테나 순위 정렬 등을 조합적으로 적용함으로써 하드웨어적 자원의 비효율적인 연산 부담을 경감시키면서도 최적의 수신 상태를 유지하도록 하는 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신방법을 제공한다.
본 발명에 의한 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신시스템은 다수개의 안테나; 상기 안테나를 통하여 송수신되는 신호를 OFDM방식으로 처리하는 RF부; 상기 안테나를 상기 RF부와 선택적으로 연결시키는 스위치부; 및 상기 OFDM 신호 규격 중 널(Null)타임이 존재하는 구간에서, 상기 안테나들을 통하여 수신된 신호의 세기를 측정하고, 최상위 전계의 신호를 수신하는 안테나를 선택하여 상기 스위치부를 제어하는 안테나제어부를 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신시스템에 구비되는 상기 안테나제어부는 베이스밴드처리부 또는 프로세서부에 포함되며, 상기 안테나제어부는 OFDM 방식의 전송 모드-1에 해당되는 전송 규격에 의하여 신호를 해석하고, 상기 널타임 상에서 상기 스위치부를 제어한다.
또한, 본 발명에 의한 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신시스템에 구비되는 상기 안테나제어부는 타이머를 구비하여 체크 타임 주기를 변동적으로 설정하고, 상기 체크 타임 주기에 따라 체크 회수를 기록하며, 상기 체크 회수에 따라 상기 스위치부를 제어한다.
본 발명에 의한 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신방법은 OFDM 신호 규격을 이용하는 DMB통신시스템에 관한 것으로서, 널(Null)타임의 시간 영역 중 체크 타임 주기를 확인하여 다수개로 구비된 안테나의 신호 세기를 측정하는 단계; 상기 안테나의 신호 세기가 측정되면 최상위 전계의 신호를 수신하는 안테나를 선택하여 스위칭 제어신호를 생성하는 단계; 및 상기 스위칭 제어신호에 따라 상기 선택된 안테나를 RF부와 스위칭시키는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신방법 중에서, 상기 안테나의 신호 세기를 측정하는 단계는, 상기 안테나의 신호 세기가 측정되면 소정 등급을 가지는 기준 수치와 비교하여 상기 체크 타임 주기를 변경하는 단계를 더 포함한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신시스템 및 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신시스템(이하에서, "본 발명의 제1실시예에 의한 DMB통신시스템"이라 한다)(100)의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 1에 의하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 DMB통신시스템(100)은 제1안테나(111), 제2안테나(112), 제3안테나(113), 제4안테나(114), 제1저잡음증폭기(LNA: Low Noise Amplifier)(121), 제2저잡음증폭기(122), 제3저잡음증폭기(123), 제4저잡음증폭기(124), 스위치부(130), RF부(140) 및 베이스밴드(BB: BaseBand)부(150)를 포함하여 이루어지며, 상기 베이스밴드부(150)는 안테나제어모듈(160)을 포함한다.
본 발명의 제1실시예에 의한 DMB통신시스템(100)은 송수신신호를 OFDM방식으로 처리하며, 다수개의 안테나(111, 112, 113, 114)를 구비하고 가장 수신 상태가 좋은 안테나를 실시간으로 파악하여 처리하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제1실시예에 의한 DMB통신시스템은 4개의 LNA(121, 122, 123, 124)를 구비하고, 상기 4개의 안테나(111, 112, 113, 114)는 각각 LNA(121, 122, 123, 124)를 통하여 스위치부(130)와 연결되는 구성을 가진다.
상기 안테나들(111, 112, 113, 114)을 통하여 수신된 전파의 전력은 감쇄 및 잡음의 영향으로 인해 매우 낮은 전력레벨을 갖으므로 상기 저잡음증폭기(121, 122, 123, 124)는 수신 신호를 증폭시키는데, 수신 신호는 외부의 잡음을 포함하고 있으므로 잡음 성분을 최대한 억제하면서 수신 신호를 증폭하게 된다. 즉, 통신 시스템의 잡음 지수를 결정하는 중요한 부분은 시스템의 초반 블록의 잡음 지수값인데, 그 이유는 초반 블록이 잡음 지수가 작고 이득이 큰 경우 전체 잡음 지수가 가장 크게 개선되기 때문이다. 따라서, 상기 저잡음증폭기(121, 122, 123, 124)는 잡음 지수(Noise Figure)가 작은 값을 갖도록 동작점과 매칭포인트를 잡아서 설계된다.
본 발명의 제1실시에서, 상기 안테나제어모듈(160)은 베이스밴드부(150)에 구비되는데, 상기 안테나제어모듈(160)은 상기 OFDM 신호 규격 중 널(Null)타임이 존재하는 구간에서, 상기 안테나들(111, 112, 113, 114)을 통하여 수신된 신호의 세기를 측정하고, 최상위 전계의 신호를 수신하는 안테나를 선택하여 상기 스위치부(130)를 제어한다.
상기 안테나제어모듈(160)에 대해서는 이하, 도 8 내지 도 10을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
상기 스위치부(130)는 4개의 안테나(111, 112, 113, 114)와 RF부(140)를 연결시키는 4개의 신호 경로를 가지며, 이들 신호 경로를 선택적으로 개폐시키기 위하여 제어신호(전압)를 인가받는 제어전압단, 스위치에 전원을 공급하는 전원공급단을 구비한다.
또한, 상기 스위치부(130)는 반도체형 소자, 마이크로스트립 라인형 커플러, 집중 소자의 조합 회로 등 여러 가지 형태로 구현가능한 고주파 스위칭 회로를 포함하며, 상기 제어신호를 해석하고 스위칭 동작을 논리적으로 제어하는 디코더를 포함한다.
상기 RF부(140)는 Rx패쓰를 구성하는 믹서, 필터, PA, 제2PA와, Tx패쓰를 구성하는 4필터, PAM(Power Amplifier Module), 믹서, PA를 포함한다.
상기 RF부(140)는 송수신 신호를 I신호 및 Q신호로 분리하고, 분리된 신호를 OFDM 방식에 의하여 처리한다.
상기 RF부(140)의 Rx패쓰를 통하여 분리된 I신호와 Q신호는 각각 베이스밴드부(150)로 전달되고, 베이스밴드부(150)로부터 I신호와 Q신호 상태로 전달된 아날로그 신호는 RF부(140)의 Tx패쓰로 전달된다.
상기 전달된 I, Q신호는 합성되어 RF신호로 변환된다.
또한, 상기 변환된 신호는 PAM에 의하여 송출가능한 크기의 신호로 증폭된다.
상기 필터들은 대역통과필터(BPF; Band Pass Filter)의 일종으로서 쏘우(SAW) 필터로 구비될 수 있고, 믹싱되거나 증폭되는 경우 혼재된 잡음 성분의 신호를 필터링하는 기능을 수행한다.
상기 PA들은 필터링된 신호들이 베이스밴드부(150)에서 처리가능한 신호로 증폭시키거나, 베이스밴드부(150)에서 처리된 신호가 선형적 특성을 가지고 필터링될 수 있도록 충분한 크기로 증폭시킨다.
상기 베이스밴드부(150)는 AD컨버터, TDP(Time Domain Processor), FFT(Fast Fouriour Transform), FDP(Frequency Domain Processor), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), BBP(BaseBand Processor)을 포함하는 Rx 패쓰단과 DA컨버터, TDP, IFFT(Inverse FFT), FDP, QPSK, BBP를 포함하는 Tx 패쓰단을 포함한다.
상기 베이스밴드부(150)는 DMB 주파수 대역을 통하여 송수신되는 신호를 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 변조 방식을 이용하여 기호화한 신호(symbolized signal)로 처리하는데, 시간 분할 기술, 주파수 분할 기술, 공간 분할 기술, 기호화, 데이터 프레임 구성 등에 따라 신호 규격이 정의된다.
또한, 상기 베이스밴드부(150)는 QPSK 변조 방식도 함께 이용할 수 있다.
상기 QPSK 변조 방식은 위상편이방식(Phase Shift Keying)의 한 형태로, 2비트가 한 번에 변조되어 4개의 가능한 반송파 위상 편이(0, 90, 180 또는 270도)가 선택된다. QPSK를 이용하면 보통의 PSK가 동일 대역폭을 이용하여 전송하는 정보량의 2배를 전송할 수 있다.
상기 베이스밴드부(150)에 구비되는 상기 AD컨버터는 RF부(140)로부터 아날로그 신호 상태인 중간주파수 신호가 전달되면 이를 디지털 신호로 변환하고, TDP는 프레임 싱크(Framd synch), 심볼 싱크(Symbol synch)와 같은 시간 영역 상에서 신호를 처리한다.
상기 FFT는 시간 영역에서 표현된 신호를 주파수 영역에서의 신호로 변환하고, 제FDP는 변환된 신호를 주파수 영역상에서 신호처리한다.
제QPSK는 위상을 편이시켜 신호를 다중화하고, 제BBP는 다중화된 신호를 DMB 신호 규격으로 변환하여 디지털 처리한다.
Tx 패쓰단의 구성부는 Rx패쓰단의 구성부의 동작을 역으로 수행하는 구성부들로서, 그 기능이 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신시스템(이하에서, "본 발명의 제2실시에에 의한 DMB통신시스템"이라 한다)(200)의 구성요소를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2에 의하면, 본 발명의 제2실시예에 의한 DMB통신시스템(200)은 제1안테나(211), 제2안테나(212), 제3안테나(213), 제4안테나(214), 제1저잡음증폭기(221), 제2저잡음증폭기(222), 제3저잡음증폭기(223), 제4저잡음증폭기(224), 스위치부(230), RF부(240), 베이스밴드부(250) 및 제어부(260)를 포함하여 이루어지며, 상기 제어부(260)는 안테나제어모듈(270)을 포함한다.
본 발명의 제2실시예에 의한 DMB통신시스템(200)이 전술한 제1실시예에 의한 DMB통신시스템(100)과 상이한 점은 상기 안테나제어모듈(270)이 제어부(260) 상에 구현되는 점이 상이하며, 제2실시예에 의한 상기 4개의 안테나(211, 212, 213, 214) 및 저잡음증폭기(221, 222, 223, 224), 스위치부(230), RF부(240), 베이스밴드부(250)는 제1실시예와 기본적인 구성 및 동작이 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 제어부(260)는 FPGA(Field Programmable Gate Array)칩, DSP(Digital Signal Processor), ARM 계열의 칩 등을 통하여 구현가능하다.
FPGA 회로는 칩의 생산 공정을 벗어나 영상 검사에 관련된 기능을 구현하는 경우 필요에 따라 프로그래밍을 추가할 수 있는 게이트 배열 회로(논리 집적 회로)를 의미하며, 게이트 어레이와 PLD(Programmable Logic Devices)의 특성이 구현되어 있다. 이러한 FPGA회로는 게이트 어레이와 같이 다수의 I/O를 사용할 수 있고, 한 번에 프로그래밍이 가능하며, 게이트의 효용도를 95%까지 끌어올릴 수 있는 있는 등의 장점을 가지고 있다.
ARM(7, 혹은 9)은 RISC(Reduced Instruction Set Computer)칩의 일종으로서, 32Bit 레지스터를 가지며, 32Bit 연산이 가능한 ALU를 구비한다. 또한, ARM은 32 비트 Booth's 곱셈기, 인스트럭션 디코더, 인크리멘터가 달린 어드레스 레지스터 등이 있고, 내부적으로는 32비트의 어드레스 & 데이터 버스로 연결된다.
이어서, 상기 안테나제어모듈(270)을 설명하기 전에 OFDM 기술에 대하여 살펴보기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신시스템에 사용되는 OFDM 신호 규격 중 널(Null)타임이 존재하는 구간을 예시적으로 도시한 데이터 구조도이다.
본 발명에 의한 DMB통신시스템(100, 200)에서 처리되는 OFDM 신호는 k개의 테스트 프레임(TF; Test Frame)으로 이루어지고, 상기 테스트 프레임은 다시 N개의 타임 슬롯(TS; Time Slot)으로 이루어진다.
도 3을 참조하면, 다수개의 OFDM 심볼로 이루어지는 테스트 프레임(TF)의 형태가 도시되어 있는데, 테스트 프레임(TF) 사이에는 널(NULL)타임 영역이 존재하고, 널타임 영역 다음에 TFPR(Time Frequency Phase Reference) 블록이 이어진다.
상기 TFPR 블록은 테스트 프레임들을 구분하고, 해당 테스트 프레임에 대한 정보를 담고 있으며, TFPR 블록 다음으로 데이터를 기호화한 OFDM 심볼들이 위치된다.
OFDM 심볼은 하나의 타임 슬롯(TS; Time Slot)에 해당되고, 타임 슬롯은 구분자(T△)에 의하여 분리되는데, 도 3에 도시된 것처럼 전송 시간축과 변조 주파수축으로 예시될 수 있다.
이와 같은 구성을 가지는 상기 OFDM 신호는 다음과 같은 수학식으로 표현 가능하다.
k×N×TS ≒ 1 = 상수
(상기 수학식 1에서,
"k"는 테스트 프레임의 개수를 의미하고,
"N"은 타임 슬롯의 개수를 의미하며,
"Ts"은 OFDM 심볼의 전송 시간을 의미하고,
상수로서 "1"은 하나의 그룹을 이루는 데이터(전체 테스트 프레임)의 전송 시간(단위 "초(second)")을 의미함)
상기 수학식 1에 의하면, 테스트 프레임의 개수와 타임 슬롯의 개수가 다양한 형태로 조합될 수 있음을 알 수 있다.
한편, 상기 세 개의 변수 "k", "N" 및 "Ts"에 따라 인식 에러율(Probability of identification error)이 결정되는데, 인식 에러율은 다음과 같은 수학식에 의하여 결정될 수 있다.
Figure 112006057169929-pat00001
(상기 수학식 2에서,
"n"은 하나의 그룹을 이루는 OFDM 심볼의 개수를 의미하고,
"k"는 테스트 프레임의 개수를 의미하며,
"N"은 타임 슬롯의 개수를 의미함)
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신시스템(100, 200)에서 처리되는 OFDM 신호 규격을 스펙트럼 영역 상에서 표시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신시스템(100, 200)에서 사용가능한 모드별 OFDM 신호 규격을 예시적으로 도시한 데이터 테이블이다.
도 4를 보면, 본 발명에 의한 OFDM 변조 시의 (위상)각주파수(ω)에 따른 주파수 스펙트럼이 도시되어 있는데, "△f"는 스펙트럼 폭을 의미하고, "△F"는 하위 주파수 채널의 영역을 의미한다.
도 5를 참조하면, 모드별 OFDM 신호 규격이 도시되어 있는데, 파라미터 "L"은 OFDM 심볼의 전체 길이를 의미하고, "TF"는 테스트 프레임의 길이를 의미하며, "Ts"는 OFDM 단위 심볼의 길이를 의미한다.
또한, "T△"는 OFDM 단위 심볼의 구분자 길이를 의미하고, "TNULL"은 널타임의 길이를 의미한다.
본 발명의 실시예에서 상기 안테나제어모듈(160, 270)은 도 5에 도시된 OFDM 방식의 전송 모드-1에 해당되는 전송 규격에 의하여 신호를 처리하는 것으로 한다.
따라서, 상기 안테나제어모듈(160, 270)은 DMB 신호를 처리함에 있어서, 매 96 msec마다 1.297 msec의 널타임을 인식하며, 널타임 동안 상기 제1안테나(111, 211) 내지 제4안테나(114, 214)의 신호 세기를 측정하여 수신 전계가 가장 강한 안테나를 선택하게 된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신시스템(100; 제1실시예를 참조하여 설명함)에 구비되는 안테나제어모듈(160)의 구성요소를 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신방법 중 안테나를 스위칭시키는 방법을 예시적으로 도시한 흐름도이며, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신방법 중 체크 타임 주기를 변경하는 방법을 예시적으로 도시한 흐름도이다.
도 6에 의하면, 상기 안테나제어모듈(160)은 널타임관리수단(162), 타이머관리수단(164), 신호세기검출수단(166) 및 제어신호생성수단(168)을 포함하여 이루어지는데, 안테나제어모듈(160)의 구성부를 설명함에 있어서, 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신방법을 함께 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신방법은 크게 안테나를 스위칭시키는 방법과 체크 타임 주기를 변경하는 방법의 두가지로 구분할 수 있는데, 상기 두가지 방법은 함께 운용되거나 별도로 처리될 수 있는 프로세스로서 상기 안테나제어모듈(160)에서 처리된다.
도 7을 참조하면, 우선, 널타임관리수단(162)은 전달되는 OFDM신호 중 매 96msec 마다 위치되는 1.297msec 시간이 도래되었는지의 여부를 판단한다(S100).
상기 널타임이 시작되지 않은 경우(S100의 "아니오") 상기 널타임관리수단(162)은 연속적으로 전달되는 OFDM신호 블록을 감시하며(S105), 널타임이 시작되면 타이머관리수단(164)을 동작시킨다(S100의 "예").
상기 타이머관리수단(164)은 체크 타임을 설정하여 체크 타임이 도래하면(S110의 "예"), 신호세기검출수단(166)을 동작시키며, 체크 타임이 도래하지 않으면(S110의 "아니오") 타이머 동작을 유지하며 체크 타임을 감시한다(S115).
즉, 상기 안테나제어모듈(160)은 널타임 충족 조건(S100)과 체크 타임 충족 조건(S110)을 모두 충족하는 경우에, 제1안테나(111) 내지 제4안테나(114)로부터 수신되는 신호의 세기를 측정하는 것이다.
상기 신호세기검출수단(166)은 각 안테나의 신호 세기를 측정할 때마다 체크 회수를 카운트하여 기록하거나(S155) 체크 회수 기록을 초기화하며(S160), 현재 스위칭되어 있는(설정된) 안테나로부터 수신되는 신호 세기를 3회 측정하여 연속으로 약전계로 판단되는 경우(S130의 "예") 최상위 강전계로 판단된 다른 안테나를 설정한다.
이는, 신호 세기가 수신 환경에 따라 수시로 변화되므로, 단순히 1회 측정에 기초하여 판단하지 않고 소정 시간(회수) 약전계 환경에 노출되는 경우에만 안테나 스위칭을 제어하는 것이다.
우선, 신호세기검출수단(166)은 상기 타이머관리수단(164)으로부터 전달된 인터럽트 신호에 의하여 동작되면, 체크 회수를 확인하고, 최초 신호 측정인 경우(S120의 "예") 이전 신호(현재 설정된 안테나 신호)에 대한 정보를 기록한다(S125).
여기서, "최초 신호 측정"이란 현재 설정된 안테나로부터의 신호가 기준 전계 수치보다 작다고 판단된 적이 없는 경우를 의미하며, 가령 바로 전에 측정한 결과, 현재 설정된 안테나로부터의 신호가 기준 전계 수치보다 작다고 판단되었다면 현재 신호 측정은 최초 신호 측정이 아니라고 판단된다.
이와 같이 최초 신호 측정이 아닌 경우(S120의 "아니오"), 상기 신호세기검출수단(166)은 다시 체크 회수를 확인하고, 체크 회수를 확인한 결과 3회를 초과하였다면(S130의 "예"), 즉 바로 전에 측정한 결과 3회 연속 약전계로 판단되었다면, 상기 신호세기검출수단(166)은 현재의 안테나 설정을 변경한다.
그러나, 다시 체크 회수를 확인한 결과, 3회를 초과하지 않았다면(S130의 "아니오") 상기 신호세기검출수단(166)은 현재 설정된 안테나를 포함하여 제1안테나(111) 내지 제4안테나(114)의 신호 세기를 검출한다(S135).
상기 신호세기검출수단(166)은 RSSI(Received Signal Strength Indicator)회로를 이용하여 구현가능한데, 상기 RSSI회로는 안테나를 통하여 수신되는 신호의 세기를 측정하고 이를 소정 레벨 수치로 변환하여 제공하는 회로를 의미한다.
상기 RSSI회로는 상기 RF부(140)의 증폭기 전단이나 베이스밴드부(150)에 구비되는 증폭기 전단의 베이스밴드 신호 체인 상에 연결되어 신호를 커플링시키고 커플링된 신호의 전계를 측정한다.
상기 RSSI회로의 출력은 DC 아날로그 신호 레벨로서, 회로 내부에 구비된 ADC에 의하여 샘플 추출이 가능하고, 측정 결과 코드는 직접 전송, 또는 내부 프로세서 버스를 통하여 전달될 수 있다.
상기 신호세기검출수단(166)은 각 안테나(111, 112, 113, 114)로부터 수신되는 신호의 세기가 측정되면, 신호의 세기에 따라 안테나에 순위를 부여하고(S140), 현재 신호보다 높은 전계의 신호를 수신하는 안테나가 있는 지의 여부를 파악한다(S145).
파악 결과, 현재 설정된 안테나의 신호 세기가 가장 강하다면(S145의 "아니오"), 현재의 안테나 설정을 유지하고, 체크타임의 주기(이하, 도 8에서 구체적으로 설명됨) 설정 역시 유지한다(S150).
반면 현재 설정된 안테나의 신호 세기보다 강한 신호를 수신하는 안테나가 있다면(S145의 "예"), 상기 신호세기검출수단(166)은 최상위 전계 신호를 수신하는 안테나 정보를 기록하고 전술한 대로 체크 회수를 1회 증가시켜 기록한다(S155).
또한, 체크 회수를 확인한 결과 3회를 초과하였다면, 앞서 설명한 대로 상기 신호세기검출수단(166)은 현재의 안테나 설정을 변경하는데, 직전에 수행된 신호 세기 판단 과정에서 최상위 전계 신호를 수신한 것으로 측정되어 정보가 기록된 안 테나로 설정을 변경한다(S165).
상기 제어신호생성수단(168)은 설정 변경된 안테나 정보를 메모리에 저장하고, 상기 안테나 정보에 해당되는 제어신호를 생성하여 스위치부의 제어전압단으로 송출한다.
이와 같이, 안테나 설정이 변경된 것은 수신 환경이 불안정한 상태임을 의미하므로 타이머의 체크 타임 주기를 보다 짧게 변경하여 널타임관리수단(162)과 타이머관리수단(164)의 감시 기능을 강화한다.
그리고, 안테나 설정이 현재 설정으로 유지되거나 다른 안테나 설정으로 변경되었으면 타이머에서 셈되는 시간과 체크 회수 기록 영역을 초기화한다(S160).
이어서, 도 8을 참조하여 체크 타임 주기를 변경하는 방법에 대하여 설명하는데, 이는 신호 세기에 기초하여 약전계일수록 체크 타임 주기를 짧게 변경하고 강전계일수록 체크 타임 주기를 길게 변경하는 방법에 관한 것이다.
이렇게 체크 타임 주기를 변경하는 방법은, 도 7을 참조하여 설명한 안테나를 스위칭시키는 방법과는 별도의 프로세스로 진행될 수 있으나, 가령 상기 안테나의 신호 세기를 검출하는 과정이나, 안테나 설정을 최상위 전계의 안테나로 변경하고 타이머 주기를 변경하는 과정에서 함께 처리될 수 있을 것이다.
상기 타이머관리수단(164)은 체크 타임 주기를 초기화하고, 신호세기검출수단(166)은 현재 설정된 안테나로부터 수신되는 신호의 전계를 파악한다.
수신 전계가 파악됨에 따라 신호세기검출수단(166)은 소정 수치 간격으로 등급이 부여된 기준 레벨과 비교하고, 이에 따라 체크 타임 주기를 변경한다.
예를 들어, 기준 레벨1은 "-85dBm", 기준 레벨2는 "-95dBm"과 같이 10dBm의 간격으로 등급이 부여될 수 있고, 현재 수신 전계가 기준 레벨1에 해당되면 약 3분의 체크 타임 주기를 설정하거나 현재 수신 전계가 기준 레벨2에 해당되면 약 30초의 체크 타임 주기가 설정될 수 있다.
이와 같이하여, 본 발명에 의한 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신시스템(100)은 DMB 전송 모드-I의 널타임을 이용하고, 수신 전계에 따라 체크 타임 주기를 변경하며, 카운트 회수에 따라 안테나 설정을 변경함으로써 수신 전계 환경에 실시간으로 적응하여 가장 최적의 안테나 감도를 유지시킬 수 있게 된다.
이상에서 본 발명에 대하여 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 의한 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신시스템에 의하면, DMB 통신 규격의 널타임 구간을 이용하여 안테나의 수신 감도를 감지하고 안테나 스위칭 동작을 처리하므로 하드웨어 및 소프트웨어적 자원을 효율적으로 이용하면서도 수신 상태를 최적으로 유지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 의한 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신방법에 의하면, 수신 환경의 변화에 능동적으로 대처하여 최적의 수신 감도를 가지는 안테나를 실시간으로 스위칭시킬 수 있으므로 차량, 인구 밀집 지역, 교각과 같은 철물구조 설치지역 등 페이딩 환경에 강한 DMB통신시스템을 개발할 수 있다.

Claims (12)

  1. 다수개의 안테나;
    상기 안테나를 통하여 송수신되는 신호를 OFDM방식으로 처리하는 RF부;
    상기 안테나를 상기 RF부와 선택적으로 연결시키는 스위치부; 및
    상기 OFDM 신호 규격 중 널(Null)타임이 존재하는 구간에서, 상기 안테나들을 통하여 수신된 신호의 세기를 측정하고, 최상위 전계의 신호를 수신하는 안테나를 선택하여 상기 스위치부를 제어하는 안테나제어부를 포함하는 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 안테나제어부는
    베이스밴드처리부 또는 프로세서부에 포함되는 것을 특징으로 하는 다이버시티를 이용한 DMB통신시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 안테나제어부는
    OFDM 방식의 전송 모드-1에 해당되는 전송 규격에 의하여 신호를 해석하고, 상기 널타임 상에서 상기 스위치부를 제어하는 것을 특징으로 하는 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신시스템.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 안테나제어부는
    타이머를 구비하여 체크 타임 주기를 변동적으로 설정하고, 상기 체크 타임 주기에 따라 체크 회수를 기록하며, 상기 체크 회수에 따라 상기 스위치부를 제어하는 것을 특징으로 하는 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신시스템.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 안테나제어부는
    소정 등급으로 구분된 기준 신호 세기 및 현재 스위칭된 안테나의 신호 세기를 비교하여 상기 체크 타임 주기를 변동적으로 설정하는 것을 특징으로 하는 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신시스템.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 안테나제어부는
    상기 체크 타임의 매주기마다 상기 안테나들을 통하여 수신된 신호의 세기를 비교하고 최상위 전계의 신호를 수신하는 안테나를 기록하며, 상기 체크 회수가 소정 회수를 초과하면 현재 설정된 안테나를 상기 기록된 안테나로 설정변경하는 것을 특징으로 하는 다이버시티를 이용한 DMB통신시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 안테나 및 상기 스위치부 사이에 저잡음증폭기가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 다이버시티를 이용한 DMB통신시스템.
  8. OFDM 신호 규격을 이용하는 DMB통신시스템에 있어서,
    널(Null)타임의 시간 영역 중 체크 타임 주기를 확인하여 다수개로 구비된 안테나의 신호 세기를 측정하는 단계;
    상기 안테나의 신호 세기가 측정되면 최상위 전계의 신호를 수신하는 안테나를 선택하여 스위칭 제어신호를 생성하는 단계; 및
    상기 스위칭 제어신호에 따라 상기 선택된 안테나를 RF부와 스위칭시키는 단계를 포함하는 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 안테나의 신호 세기를 측정하는 단계는
    상기 체크 타임이 도래하면 상기 신호 세기의 측정 회수를 세는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 스위칭 제어신호를 생성하는 단계는
    상기 측정 회수가 소정 회수 이상이 되면 상기 스위칭 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 스위칭 제어신호를 생성하는 단계는
    상기 신호 세기가 측정된 안테나를 전계 순위로 정렬하는 단계;
    상기 정렬된 안테나 중 최상위 전계신호를 수신하는 안테나 정보를 기록하는 단계; 및
    상기 측정 회수가 소정 회수 이상이 되면 상기 기록된 안테나 정보에 따라 상기 스위칭 제어신호를 생성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신방법.
  12. 제8항에 있어서, 상기 안테나의 신호 세기를 측정하는 단계는
    상기 안테나의 신호 세기가 측정되면 소정 등급을 가지는 기준 수치와 비교하여 상기 체크 타임 주기를 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 다이버시티를 이용한 DMB통신방법.
KR1020060075492A 2006-08-10 2006-08-10 안테나 다이버시티를 이용한 ｄｍｂ통신시스템 및 안테나다이버시티를 이용한 ｄｍｂ통신방법 KR100775207B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060075492A KR100775207B1 (ko) 2006-08-10 2006-08-10 안테나 다이버시티를 이용한 ｄｍｂ통신시스템 및 안테나다이버시티를 이용한 ｄｍｂ통신방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060075492A KR100775207B1 (ko) 2006-08-10 2006-08-10 안테나 다이버시티를 이용한 ｄｍｂ통신시스템 및 안테나다이버시티를 이용한 ｄｍｂ통신방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100775207B1 true KR100775207B1 (ko) 2007-11-12

Family

ID=39061623

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060075492A KR100775207B1 (ko) 2006-08-10 2006-08-10 안테나 다이버시티를 이용한 ｄｍｂ통신시스템 및 안테나다이버시티를 이용한 ｄｍｂ통신방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100775207B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050085197A1 (en) * 2003-10-16 2005-04-21 Rajiv Laroia Methods and apparatus of providing transmit and/or receive diversity with multiple antennas in wireless communication systems

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050085197A1 (en) * 2003-10-16 2005-04-21 Rajiv Laroia Methods and apparatus of providing transmit and/or receive diversity with multiple antennas in wireless communication systems

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1598945B1 (en) Multiple-branch wireless receiver
US8989677B2 (en) Apparatus and method for switching from reception to transmission
US7986966B2 (en) Wireless communication device and signal detection circuit
US7106816B2 (en) Supporting multiple wireless protocols in a wireless device
US8761704B2 (en) Receiver of carrier sense multiplexing connection method and interference suppressing method thereof
US7787574B2 (en) Reception terminal apparatus
US6826418B2 (en) Radio circuit and control method of radio circuit
US20060146917A1 (en) Multi-mode transmitter circuit for switching over between TDMA mode and CDMA mode
JP5645848B2 (ja) 無線受信装置
US8942121B2 (en) Communication device
CN110011721A (zh) 卫星通信***中的功放设备及功放***
JP2004320367A (ja) アレイアンテナ送受信装置
US6917803B2 (en) Wireless communications equipment
JP3297580B2 (ja) スペクトラム拡散通信装置
JP2004328639A (ja) 信号強度測定装置およびそれを利用した受信装置
EP1225697A2 (en) Method and circuit for avoiding band interference wave in receiver
KR100775207B1 (ko) 안테나 다이버시티를 이용한 ｄｍｂ통신시스템 및 안테나다이버시티를 이용한 ｄｍｂ통신방법
US8311158B2 (en) Receiver circuit, reception method, and communication system
US8655261B2 (en) RF redirection module and system incorporating the RF redirection module
CN101233696A (zh) 能对改进的带外干扰去除进行自校准的无线收发器结构
FR2983016A1 (fr) Procede de reduction de la consommation de puissance dans un terminal de communication sans fil et terminal de communication mettant en oeuvre ledit procede
US20020118782A1 (en) Receiver
CN101826881B (zh) 用于根据接收信号的特性来适配接收机接收链组件的方法、电路和***
US20110028169A1 (en) Method for operating a communication terminal
CN108880587B (zh) 接收射频信号的接收器、处理方法及无线通信设备

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Publication of correction
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120905

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131007

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141007

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151005

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161006

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171011

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181010

Year of fee payment: 12