KR102336140B1

KR102336140B1 - 협대역 무선통신시스템에서 송수신 장치 및 방법

Info

Publication number: KR102336140B1
Application number: KR1020200154404A
Authority: KR
Inventors: 강동훈; 김영현; 박명혜; 오왕록; 정남준
Original assignee: 한국전력공사
Priority date: 2020-11-18
Filing date: 2020-11-18
Publication date: 2021-12-08
Also published as: KR102336141B1; KR102333823B1; KR102336145B1; KR102336142B1; KR102336147B1; KR102360438B1; KR102336144B1; KR102333825B1; KR102336146B1; KR102336143B1; KR102360437B1; KR102333824B1

Abstract

협대역 무선통신시스템에서 송수신 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 협대역 무선통신시스템에서 송신 장치는, 일반신호를 복수의 채널을 사용하여 송신하도록 처리하는 일반신호 송신 처리부, 상기 일반신호 처리부에서 출력되는 심볼들을 주파수 영역에서의 심볼로 생성하는 제1 FMT(Filtered Multi-Tone) 송신부, 긴급신호를 송신하도록 처리하는 제1 긴급신호 송신 처리부, 및 상기 제1 FMT 송신부에서 출력되는 심볼과 상기 제1 긴급신호 송신 처리부에서 출력되는 심볼을 결합하여 송신하는 결합부를 포함하되, 상기 제1 긴급신호 송신 처리부는, 상기 긴급신호에 대한 인덱스를 기 정의된 인덱스 테이블로부터 획득하고, 상기 획득된 인덱스를 이진 데이터로 변환하는 긴급신호 생성부, 상기 이진 데이터를 카사미(Kasami) 수열에 기초하여 대역 확산하는 확산부, 상기 대역 확산된 이진 데이터를 변조하여 심볼을 생성하는 변조부, 상기 생성된 심볼을 상기 일반신호의 전송주기 및 채널의 개수에 기초한 주기로 펄스 성형하는 펄스 성형 필터, 및 상기 펄스 성형된 심볼에 삽입레벨을 연산하는 연산부를 포함할 수 있다.

Description

협대역 무선통신시스템에서 송수신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING AND RECEIVING IN WIRELESS SENSOR NETWORK}

본 발명은 협대역 무선통신시스템에서 송수신 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 협대역 무선통신시스템에서 저지연 신호 전송을 가능하게 하는 송수신 장치 및 방법에 관한 것이다.

e-WSN(energy-Wireless Sensor Network)은 자가 통신망 구축방안의 일환으로 개발한 협대역 시스템으로서 380Hz UHF(Ultra High Frequency) 대역의 우수한 회절*?*투과성으로 인한 넓은 커버리지, QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 변조방식을 사용하여 동일한 주파수에서의 TRS(Trunked Radio Service) 기술 대비 15배 빠른 전송속도, 면허대역 특성상 신호 간섭문제가 없어 안정된 통신성능 제공이 가능하다.

이러한 e-WSN 시스템 기반으로 1초미만 지연시간 및 안정성이 중요한 전력제어뿐만 아니라 다양한 IoT(Internet of Things) 사업에 활용되고 있으며, 이를 통해 전력망 고도화를 위한 통신기술로 활용되어 매년 증가하는 임차비 문제와 음영지역으로 인한 통신 미개통에 대한 문제를 해결 가능할 것으로 예상된다.

하지만 일반적으로 광대역 시스템은 신호를 빠르게 전송할 수 있어 낮은 지연시간 특성을 나타내는 반면, 협대역 시스템은 작은 채널 대역폭을 사용하므로 신호의 전송주기가 길어지고, 이로 인하여 전송지연시간이 길어지는 문제점이 있다.

이에, e-WSN 협대역 시스템은 안정적인 전력제어통신망 구현은 가능하나, 최소 전송지연시간 측면에서 스마트그리드 네트워크 조건 대비 개선이 필요하다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1920467호(2018.11.21. 공고)에 개시되어 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 최소 전송지연시간 측면에서 스마트그리드 네트워크 요구조건을 만족하면서, 네트워크 자원의 사용 정도와 상관없이 낮은 전송지연시간을 나타내는 서비스를 제공할 수 있도록 하는 협대역 무선통신시스템에서 송수신 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 협대역 무선통신시스템에서 송신 장치는, 일반신호를 복수의 채널을 사용하여 송신하도록 처리하는 일반신호 송신 처리부, 상기 일반신호 처리부에서 출력되는 심볼들을 주파수 영역에서의 심볼로 생성하는 제1 FMT(Filtered Multi-Tone) 송신부, 긴급신호를 송신하도록 처리하는 제1 긴급신호 송신 처리부, 및 상기 제1 FMT 송신부에서 출력되는 심볼과 상기 제1 긴급신호 송신 처리부에서 출력되는 심볼을 결합하여 송신하는 결합부를 포함하되, 상기 제1 긴급신호 송신 처리부는, 상기 긴급신호에 대한 인덱스를 기 정의된 인덱스 테이블로부터 획득하고, 상기 획득된 인덱스를 이진 데이터로 변환하는 긴급신호 생성부, 상기 이진 데이터를 카사미(Kasami) 수열에 기초하여 대역 확산하는 확산부, 상기 대역 확산된 이진 데이터를 변조하여 심볼을 생성하는 변조부, 상기 생성된 심볼을 상기 일반신호의 전송주기 및 채널의 개수에 기초한 주기로 펄스 성형하는 펄스 성형 필터, 및 상기 펄스 성형된 심볼에 삽입레벨을 연산하는 연산부를 포함할 수 있다.

본 발명에서 상기 펄스 성형 필터는, 상기 변조된 심볼을 (전송주기/채널의 개수)의 주기로 펄스 성형할 수 있다.

본 발명에서 상기 삽입레벨은, 상기 긴급신호와 일반신호의 전력비에 기초하여 생성된 값일 수 있다.

본 발명에서 상기 일반신호 송신 처리부는, 상기 일반신호에 대한 이진 데이터를 상기 채널의 개수에 대응하는 복수의 부분 이진 데이터로 분할하는 직병렬 변환부, 상기 복수의 부분 이진 데이터 각각을 동시에 채널 부호화하는 복수의 채널 부호화기, 상기 복수의 채널 부호화된 이진 데이터 각각을 동시에 인터리빙하는 복수의 인터리버, 및 상기 복수의 인터리빙된 이진 데이터 각각을 동시에 기 설정된 변조 방식으로 변조하여 복수의 변조 심볼을 생성하는 복수의 변조기를 포함할 수 있다.

본 발명에서 상기 제1 FMT 송신부는, 상기 일반신호 처리부에서 출력되는 병렬 심볼들을 역푸리에 변환하는 IDFT부, 상기 IDFT부에서 변환한 심볼들을 통과시켜 주파수 영역에서의 신호를 생성하는 필터부를 포함할 수 있다.

본 발명에서 상기 필터부는, 다중 위상 필터(poly phase filter)일 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 협대역 무선통신시스템에서 송신 장치는, 일반신호를 복수의 채널을 사용하여 송신하도록 처리하는 일반신호 송신 처리부, 긴급신호를 송신하도록 처리하는 제2 긴급신호 송신 처리부, 및 상기 일반신호 처리부에서 출력되는 심볼들과 상기 제2 긴급신호 송신 처리부에서 출력되는 심볼을 주파수 영역에서의 심볼로 생성하는 제2 FMT(Filtered Multi-Tone) 송신부, 및 상기 제2 FMT 송신부에서 출력되는 심볼에 삽입레벨을 연산하여 송신하는 연산부를 포함하되, 상기 제2 긴급신호 송신 처리부는, 상기 긴급신호에 대한 인덱스를 기 정의된 인덱스 테이블로부터 획득하고, 상기 획득된 인덱스를 이진 데이터로 변환하는 긴급신호 생성부, 상기 이진 데이터를 카사미(Kasami) 수열에 기초하여 대역 확산하는 확산부, 상기 대역 확산된 이진 데이터를 변조하여 심볼을 생성하는 변조부, 및 상기 생성된 심볼을 상기 채널의 개수에 해당하는 횟수만큼 반복하여 상기 제2 FMT 송신부에 입력하는 반복부를 포함할 수 있다.

본 발명에서 상기 일반신호 송신 처리부는, 상기 일반신호에 대한 이진 데이터를 상기 채널의 개수에 대응하는 복수의 부분 이진 데이터로 분할하는 직병렬 변환부, 상기 복수의 부분 이진 데이터 각각을 동시에 채널 부호화하는 복수의 채널 부호화기, 상기 복수의 채널 부호화된 이진 데이터 각각을 동시에 인터리빙하는 복수의 인터리버, 상기 복수의 인터리빙된 이진 데이터 각각을 동시에 기 설정된 변조 방식으로 변조하여 복수의 변조 심볼을 생성하는 복수의 변조기를 포함할 수 있다.

본 발명에서 상기 제2 FMT 송신부는, 상기 일반신호의 전송주기/채널의 개수의 주기마다 상기 긴급신호를 출력하고, 상기 일반신호의 전송주기마다 각 채널을 통해 일반신호를 출력할 수 있다.

본 발명에서 상기 제2 FMT 송신부는, 상기 일반신호 송신 처리부 및 상기 제2 긴급신호 송신 처리부에서 출력되는 주파수 영역에서의 심볼을 시간 영역에서의 심볼로 변환하는 IDFT부, 상기 IDFT부에서 변환한 심볼을 통과시켜 주파수 영역에서의 신호를 생성하는 필터부를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 협대역 무선통신시스템에서 수신 장치는, 수신된 신호로부터 긴급신호를 추정하는 제1 긴급신호 수신 처리부, 상기 수신된 신호를 역다중화하여 복수의 데이터로 분리하는 제1 FMT 수신부, 상기 제1 FMT 수신부에서 출력되는 복수의 데이터로부터 일반신호를 복원하는 일반신호 수신 처리부를 포함하되, 상기 제1 긴급신호 수신 처리부는, 송신 장치의 펄스 성형 필터에 정합되는 필터이며, 상기 펄스 성형 필터에 의해 펄스 성형된 데이터를 필터링하는 정합 필터, 상기 필터링된 데이터를 기 설정된 복조 방식으로 복조하는 복조부, 상기 복조된 데이터를 역확산하는 역확산부, 상기 역확산된 데이터에 대응하는 인덱스를 인덱스 테이블로부터 확인하고, 확인한 인덱스에 기초하여 긴급신호를 추정하는 긴급신호 추정부를 포함할 수 있다.

본 발명에서 상기 일반신호 수신 처리부는, 상기 복수의 데이터 각각을 동시에 기 설정된 복조 방식으로 복조하는 복수의 복조기, 상기 복수의 복조된 데이터 각각을 동시에 디인터리빙하는 복수의 디인터리버, 상기 복수의 디인터리빙된 데이터 각각을 동시에 채널 복호화하는 복수의 채널 복호화기, 상기 복수의 채널 복호화된 데이터를 직렬로 변환하여 일반신호에 대한 이진 데이터를 출력하는 병직렬 변환부를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 협대역 무선통신시스템에서 수신 장치는, 수신된 신호를 역다중화하여 일반신호에 대한 심볼과 긴급신호에 대한 심볼로 분리하는 제2 FMT 수신부, 상기 제2 FMT 수신부에서 출력되는 일반신호에 대한 심볼로부터 일반신호를 복원하는 일반신호 수신 처리부, 상기 제2 FMT 수신부에서 출력되는 긴급신호에 대한 심볼로부터 긴급신호를 추정하는 제2 긴급신호 수신 처리부를 포함하되, 상기 제2 긴급신호 수신 처리부는, 상기 제2 FMT 수신에서 출력되는 긴급신호에 대한 심볼을 기 설정된 복조 방식으로 복조하는 복조부, 상기 복조된 데이터를 역확산하는 역확산부, 상기 역확산된 데이터에 대응하는 인덱스를 인덱스 테이블로부터 확인하고, 확인한 인덱스에 기초하여 긴급신호를 추정하는 긴급신호 추정부를 포함할 수 있다.

본 발명에서 상기 제2 FMT 수신부는, 상기 일반신호의 수신주기/채널의 개수의 주기마다 상기 긴급신호를 출력하고, 상기 일반신호의 수신주기마다 각 채널을 통해 일반신호를 출력할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 협대역 무선통신시스템에서 송신 방법은, 긴급신호 생성부가 긴급신호에 대한 인덱스를 기 정의된 인덱스 테이블로부터 획득하고, 상기 획득된 인덱스를 이진 데이터로 변환하는 단계, 확산부가 상기 이진 데이터를 카사미(Kasami) 수열에 기초하여 대역 확산하는 단계, 변조부가 상기 대역 확산된 이진 데이터를 변조하여 심볼을 생성하는 단계, 펄스 성형 필터가 상기 생성된 심볼을 일반신호의 전송주기 및 채널의 개수에 기초한 주기로 펄스 성형하는 단계, 및 연산부가 상기 펄스 성형된 심볼에 삽입레벨을 연산하여 송신되도록 하는 단계를 포함한다.

본 발명은 상기 펄스 성형하는 단계에서, 상기 펄스 성형 필터는, 상기 변조된 심볼을 (전송주기/채널의 개수)의 주기로 펄스 성형할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 협대역 무선통신시스템에서 송신 방법은, 긴급신호 생성부가 긴급신호에 대한 인덱스를 기 정의된 인덱스 테이블로부터 획득하고, 상기 획득된 인덱스를 이진 데이터로 변환하는 단계, 확상부가 상기 이진 데이터를 카사미(Kasami) 수열에 기초하여 대역 확산하는 단계, 변조부가 상기 대역 확산된 이진 데이터를 변조하여 심볼을 생성하는 단계, 반복부가 상기 생성된 심볼을 채널의 개수에 해당하는 횟수만큼 반복하여 제2 FMT 송신부로 전송하는 단계, 상기 제2 FMT 송신부가 일반신호의 전송주기/채널개수의 주기마다 상기 심볼을 출력하는 단계, 및 연산부가 상기 제2 FMT 송신부에서 출력되는 심볼에 삽입레벨을 연산하여 송신하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 협대역 무선통신시스템에서 수신 방법은, 긴급신호에 대한 심볼 수신 시, 정합 필터가 펄스 성형 필터에 의해 펄스 성형된 데이터를 필터링하는 단계, 복조부가 상기 필터링된 데이터를 기 설정된 복조 방식으로 복조하는 단계, 역확산부가 상기 복조된 데이터를 역확산하는 단계, 및 긴급신호 추정부가 상기 역확산된 데이터에 대응하는 인덱스를 인덱스 테이블로부터 확인하고, 확인한 인덱스에 기초하여 긴급신호를 추정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 협대역 무선통신시스템에서 수신 방법은, 제2 FMT 수신부가 일반신호의 수신주기/채널개수의 주기마다 긴급신호에 대한 심볼을 출력하는 단계, 복조부가 상기 제2 FMT 수신부에서 출력되는 심볼을 복조하는 단계, 역확산부가 상기 복조된 데이터를 역확산하는 단계, 및 긴급신호 추정부가 상기 역확산된 데이터에 대응하는 인덱스를 인덱스 테이블로부터 확인하고, 확인한 인덱스에 기초하여 긴급신호를 추정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 협대역 무선통신시스템에서 송수신 장치 및 방법은, 최소 전송지연시간 측면에서 스마트그리드 네트워크 요구조건을 만족하면서, 네트워크 자원의 사용 정도와 상관없이 낮은 전송지연시간을 나타내는 서비스를 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 협대역 무선통신시스템에서 송수신 장치 및 방법은, e-WSN의 긴급신호 전송모드에 적용되어 지연시간을 획기적으로 감소시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 협대역 무선통신시스템에서 송수신 장치 및 방법은, 다중채널 기반의 전송기법을 이용하므로 더 빠르게 신호를 전송하여 요구조건에 부합하는 전송지연시간을 달성할 수 있으며, 대역확산기법을 적용하여 자원할당 과정 없이 신호를 바로 전송할 수 있어 자원할당으로 인한 대기 지연시간이 발생하지 않는다.

본 발명의 일 실시예에 따른 협대역 무선통신시스템에서 송수신 장치 및 방법은, 서비스에서 전송하는 필수 제어 신호들을 인덱스로 관리하고, 긴급신호에는 인덱스 정보만을 무선으로 전송하여 무선에서의 지연시간을 최소화할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 협대역 무선통신시스템에서 송수신 장치 및 방법은, 긴급신호의 경우 대역확산 과정에서 확산요소와 신호 삽입 레벨을 적절하게 조정하여 기존 e-WSN 시스템에 영향을 최소화하면서 신호를 전송하는 것이 가능하다.

한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 협대역 무선통신시스템에서 송신 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 펄스 성형 필터를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 송신신호의 스펙트럼을 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 협대역 무선통신시스템에서 송신 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 협대역 무선통신시스템에서 수신 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 협대역 무선통신시스템에서 수신 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 긴급신호를 위한 인덱스 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 긴급신호 삽입레벨에 따른 성능을 설명하기 위한 예시도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 협대역 무선통신시스템에서 송수신 장치 및 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 협대역 무선통신시스템에서 송신 장치를 설명하기 위한 도면, 도 2는 도 1에 도시된 펄스 성형 필터를 설명하기 위한 도면, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 송신신호의 스펙트럼을 나타낸 예시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 협대역 무선통신시스템에서 송신 장치(100)는 일반신호 송신 처리부(110), 제1 FMT(Filtered Multi-Tone) 송신부(120), 제1 긴급신호 송신 처리부(130) 및 결합부(140)를 포함할 수 있다.

일반신호 송신 처리부(110)는 일반신호를 복수의 채널을 사용하여 송신하도록 처리할 수 있다. 이러한 일반신호 송신 처리부(110)는 직병렬 변환부(112), 복수의 채널 부호화기(114), 복수의 인터리버(116), 및 복수의 변조기(118)를 포함할 수 있다.

직병렬 변환부(112)는 직렬로 입력되는 일반신호에 대한 이진 데이터를 복수의 부분 이진 데이터(Binary data)로 분할하고, 복수의 부분 이진 데이터를 각각 복수의 채널 부호화기로 전송할 수 있다. 예를 들어, 직병렬 변환부(112)는 일반신호에 대한 이진 데이터를 N개의 부분 이진 데이터로 분할하며, 각 부분 이진 데이터는 k개의 비트를 포함할 수 있다.

복수의 채널 부호화기(114)는 각각 입력되는 부분 이진 데이터를 채널 부호화하고, 채널 부호화된 이진 데이터를 출력할 수 있다. 이때 채널 부호화기(114)는 동일한 채널 부호화기일 수 있다. 예를 들어, 채널 부호화기(114)의 부호율이 k/n이라 하면, k개의 비트에 대해 n개의 부호화 비트가 출력될 수 있다.

복수의 인터리버(116)는 각각 채널 부호화기(114)로부터 출력되는 채널 부호화된 이진 데이터를 인터리빙하여 복수의 변조기로 전송할 수 있다. 인터리버(116)의 인터리빙은 채널 부호화된 이진 데이터를 일정 규칙에 따라 섞어주는 역할을 수행한다.

복수의 변조기(118)는 인터리빙된 이진 데이터를 기 설정된 변조방식으로 변조하여 복수의 변조 심볼을 생성하고, 생성된 복수의 변조 심볼을 제1 FMT 송신부(120)로 전송할 수 있다. 여기서, 변조방식은 예컨대, PSK, QAM 등이 있을 수 있다. 즉, 변조기(118)는 채널을 통해 전송될 이진 데이터로 구성된 데이터 심볼에 대하여 디지털 변조를 수행하여 디지털 변조 심볼을 생성할 수 있다.

제1 FMT 송신부(120)는 일반신호 송신 처리부(110)에서 출력되는 심볼들을 주파수 영역에서의 심볼로 생성할 수 있다. 이때, 제1 FMT 송신부(120)는 일반신호 송신 처리부(110)에서 출력되는 병렬 심볼들을 역푸리에 변환 및 필터링을 수행할 수 있다. 이에, 제1 FMT 송신부(120)는 IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform)부(122) 및 필터부(124)를 포함할 수 있다.

IDFT부(122)는 주파수 영역에서의 심볼을 시간 영역에서의 심볼로 변환할 수 있다. M개의 부채널을 사용하는 경우, 사용하는 M개의 부채널에 전송하려는 심볼을 IDFT부(122)의 포인트들에 병렬로 입력하고, IDFT부(122)는 입력된 M개의 부채널 전송심볼을 이용하여 IDFT연산을 수행하여 M개의 복소 시간영역 결과를 출력할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 IDFT하는 것으로 구성하였으나, IDFT 대신 FFT(Fast Fourier Transform)연산을 사용할 수 있다.

필터부(124)는 IDFT부(122)에서 변환한 심볼(신호)를 통과시킴으로써, 주파수 영역에서의 심볼을 생성할 수 있다. 이때 필터부는 다중 위상 필터(poly phase filter)로 구현될 수 있다.

제1 긴급신호 송신 처리부(130)는 긴급신호 생성부(131), 확산부(132), 변조부(133), 펄스 성형 필터(Pulse shaping filter, 134), 및 연산부(135)를 포함할 수 있다.

긴급신호 생성부(131)는 긴급신호에 대한 인덱스를 기 정의된 인덱스 테이블로부터 획득하고, 획득된 인덱스를 이진 데이터로 변환하며, 변환된 이진 데이터를 확산부로 전송한다. 여기서, 긴급신호는 사전에 정의된 인덱스 테이블에서 긴급신호에 해당되는 인덱스 정보만을 전송할 수 있다.

확산부(132)는 긴급신호 생성부(131)에서 생성된 긴급신호에 대한 이진 데이터를 카사미(Kasami) 수열에 의하여 대역 확산한 후 변조부(133)로 전송할 수 있다.

긴급신호는 대역 확산하여 전송하며, 대역확산 과정에서 자기상관 (Auto-correlation) 및 상호상관 (Cross-correlation) 특성이 우수한 Kasami 수열을 사용할 수 있다. 이진 수열인 Kasami 수열은 생성다항식(generator polynomial)의 차수 n이 짝수일 경우에만 수열이 존재하며 그때 수열의 길이

은

의 값을 갖는다. Kasami 수열은 'Large set'과 'Small set'으로 분류되며 'Large set'은 모ㄷ드든 'Small set'을 포함한다. Large set의 family size는

또는

이며 'small set'의 family size는

을 갖는다. 즉, Kasami 수열은 많은 family size를 가질 뿐만 아니라 Large set 및 Small set의 family size에 포함되어 있는 수열들의 자기상관 및 상호상관 특성이 매우 우수하다. 본 발명의 실시예에서 정의된 Kasami 수열은 생성다항식의 차수가

인 수열을 사용하며 디바이스들에는 'Small set' 내의 서로 다른 수열이 할당된다.

변조부(133)는 확산부(132)에서 대역 확산된 이진 데이터를 BPSK(binary phase shift keying) 변조하여 펄스 성형 필터(134)로 전송할 수 있다.

펄스 성형 필터(134)는 변조부(133)에서 변조된 데이터를 일반신호의 전송주기(Ts) 및 채널의 개수(N)에 기초한 주기로 펄스 성형할 수 있다. 즉, 펄스 성형 필터(134)는 변조부(133)에서 변조된 데이터를 (전송주기/채널의 개수)의 주기로 펄스 성형할 수 있다.

이러한 펄스 성형 필터(134)는 FMT(Filtered Multi-Tone)에서 N개의 채널을 사용하는 경우와 동일한 스펙트럼 특성을 가지며, 도 2와 같이 FMT의 N채널 입력에 모두 1을 입력한 경우 생성된 시간 영역 신호와 동일한 형태를 갖는다. 일반신호 전송모드의 FMT 출력신호는 전송주기(T_s)마다 직교하는 특성이 있어 신호를 T_s마다 전송하지만, 긴급신호 전송모드에서는 모든 채널에 동일한 신호가 할당되어 전송되기에 시간영역에서

주기마다 직교하는 특성이 있다. 따라서 긴급신호는 일반적인 FMT 기법을 사용한 경우 T_s마다 신호를 전송하지만, 본 발명에서는

주기마다 신호를 전송할 수 있다. 따라서 일반적인 FMT 기법이 적용된 경우보다

배 만큼 신호를 빠르게 전송할 수 있어 낮은 전송지연시간을 나타낼 수 있다.

연산부(135)는 펄스 성형 필터(134)에서 펄스 성형된 데이터에 삽입레벨을 곱하는 연산을 수행할 수 있다. 여기서, 삽입레벨은 긴급신호와 일반신호의 전력비에 기초하여 생성된 값일 수 있다.

즉, 삽입 레벨은 긴급신호와 일반신호의 전력비인 BR(bury ratio)을 이용하여 나타낼 수 있으며, BR은 아래 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.

[수학식 1]

여기서,

,

및

는 각각 시간 인덱스 k에서의 일반신호, BPSK 변조된 긴급신호 및 삽입 레벨을 나타낸다. 일반신호는 QPSK ~ 64-QAM이 사용되며 이때 평균 에너지는 1이고, 긴급신호의 평균 에너지는 1로 가정한다. 따라서 삽입 레벨

는 아래 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.

[수학식 2]

한편, 협대역 무선통신시스템의 역호환성을 위하여 긴급신호의 전력은 일반신호의 전력보다 충분히 낮아야 한다.

도 3은 25 kHz 대역폭을 갖는 채널을 연속적으로 4개 사용하여 신호를 전송할 경우에 대해 신호의 스펙트럼을 나타낸 것이며 도 3의 (a)는 펄스 성형 필터(134)의 스펙트럼 마스크를 나타낸 것이다. 해당 펄스 성형 필터(134)에 긴급신호를 전송할 경우 신호의 스펙트럼은 도 3의 (b)에서 확인할 수 있는 바와 같이 일반적인 e-WSN 신호를 전송하는 경우와 마찬가지로 동일한 스펙트럼 형태를 갖는 것을 확인할 수 있다.

결합부(140)는 제1 FMT 송신부(120)에서 출력되는 데이터와 제1 긴급신호 송신 처리부에서 출력되는 데이터를 결합하여 송신할 수 있다. 이때 결합부(140)는 결합된 심볼을 RF(Radio frequency)부(미도시)를 거쳐서 채널을 통해 수신 장치로 전송되도록 할 수 있다.

상기와 같이 구성된 송신 장치(100)는 게이트웨이와 디바이스에 포함될 수 있다. 이때 긴급신호의 충돌을 방지하기 위하여 디바이스에는 서로 다른 Kasami 수열이 할당되고 이로 인하여 디바이스들은 충돌을 고려하지 않고 긴급신호를 전송할 수 있다. 협대역 무선통신시스템의 상하향 주파수가 별도로 있을 경우 수열의 'Small set'이 총 512개이므로 하나의 게이트웨이에는 최대 512개의 디바이스 운용이 가능하며, 게이트웨이가 디바이스로 긴급신호를 전송하는 경우, 게이트웨이는 디바이스에서 사용하는 Kasami 수열과 동일한 수열을 사용할 수 있다. 협대역 무선통신시스템의 상하향 주파수가 동일한 경우에는 디바이스와 게이트웨이에 각각 256개 Kasami 수열을 할당할 수 있으므로 최대 256개의 디바이스 운용이 가능하다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 협대역 무선통신시스템에서 송신 장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 협대역 무선통신시스템에서 송신 장치(200)는 일반신호 송신 처리부(210), 제2 FMT(Filtered Multi-Tone) 송신부(220), 제2 긴급신호 송신 처리부(230) 및 연산부(240)를 포함할 수 있다.

일반신호 송신 처리부(210)는 일반신호를 복수의 채널을 사용하여 송신하도록 처리하는 구성으로, 도 1에 도시된 일반신호 송신 처리부(110)와 동일하므로, 그 설명은 생략하기로 한다.

제2 긴급신호 송신 처리부(230)는 긴급신호를 송신하도록 처리할 수 있다.

이러한 제2 긴급신호 송신 처리부(230)는 긴급신호 생성부(231), 확산부(232), 변조부(233) 및 반복부(234)를 포함할 수 있다.

긴급신호 생성부(231)는 긴급신호에 대한 인덱스를 기 정의된 인덱스 테이블로부터 획득하고, 획득된 인덱스를 이진 데이터로 변환하며, 변환된 이진 데이터를 확산부로 전송한다. 여기서, 긴급신호는 사전에 정의된 인덱스 테이블에서 긴급신호에 해당되는 인덱스 정보만을 전송할 수 있다.

확산부(232)는 긴급신호 생성부(231)에서 생성된 긴급신호에 대한 이진 데이터를 카사미(Kasami) 수열에 의하여 대역 확산한 후 변조부로 전송할 수 있다.

변조부(233)는 확산부(232)에서 대역 확산된 이진 데이터를 BPSK(binary phase shift keying) 변조하여 반복부(234)로 전송할 수 있다.

반복부(234)는 변조부(233)에서 변조된 데이터를 채널의 개수에 해당하는 횟수만큼 반복하여 제2 FMT 송신부(220)로 전송할 수 있다.

일반신호는 전송주기(Ts)마다 제2 FMT 송신부(220)에 입력되고, 일반신호가 제2 FMT 송신부(220)에 입력되는 개수와 긴급신호가 제2 FMT 송신부(220)에 입력되는 개수는 동일해야 한다. 이에, 반복부는 일반신호가 제2 FMT 송신부(220)에 입력되는 개수와 긴급신호가 제2 FMT 송신부(220)에 입력되는 개수를 동일하게 맞추기 위해 채널의 개수에 해당하는 N번 반복해야 제2 FMT 송신부(220)에 입력되는 주기가 Ts가 될 수 있다.

제2 FMT 송신부(220)는 일반신호 처리부(210)에서 출력되는 심볼과 제2 긴급신호 송신 처리부(230)에서 출력되는 심볼을 주파수 영역에서의 신호로 생성할 수 있다. 이때, 제2 FMT 송신부(220)는 일반신호 송신 처리부(210) 및 제2 긴급신호 송신 처리부(230)에서 출력되는 병렬 심볼들을 역푸리에 변환 및 필터링을 수행할 수 있다. 이에, 제2 FMT 송신부(220)는 IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform)부(222) 및 필터부(224)를 포함할 수 있다. 여기서, 다중 위상 필터(poly phase filter)로 구현될 수 있다.

연산부(230)는 제2 FMT 송신부(220)에서 출력되는 심볼에 삽입레벨을 곱하는 연산을 수행할 수 있다. 여기서, 삽입레벨은 긴급신호와 일반신호의 전력비에 기초하여 생성된 값일 수 있다.

한편, 도 1의 송신 장치(100)는 별도의 펄스 성형 필터(134)를 사용하여 긴급신호를 송신하지만, 도 4의 송신 장치(200)는 기존 협대역 무선통신시스템의 FMT를 사용하며, 긴급신호가 전송될 때는 일반신호의 전송을 보류할 수 있다. 긴급신호는 이진 데이터로 변환된 후 각각의 이진 데이터는 확산부(232)에서 Kasami 수열에 의해 대역 확산된 후 BPSK 변조되고 신호가 N번 반복된 후에 제2 FMT 송신부(220)로 입력되며, 반복신호는 N개의 채널에 할당되어 전송될 수 있다. 여기에서 제2 FMT 송신부(220)의 병렬 입력으로 모두 동일한 신호가 전송되므로 도 1의 송신 장치와 마찬가지로 제2 FMT 송신부(220)의 출력신호는

주기마다 직교하는 특성이 있다. 따라서 낮은 전송지연시간을 갖는 긴급신호 전송이 가능하다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 협대역 무선통신시스템에서 수신 장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 협대역 무선통신시스템에서 수신 장치(300)는 제1 FMT 수신부(310), 일반신호 수신 처리부(320) 및 제1 긴급신호 수신 처리부(330)를 포함할 수 있다.

제1 FMT 수신부(310)는 수신된 신호를 역다중화하여 복수의 데이터로 분리할 수 있다. 이때, 제1 FMT 수신부(310)는 전송주기(Ts)마다 N개의 채널을 통해 일반신호를 출력할 수 있다. 이러한 제1 FMT 수신부(310)는 필터부(312) 및 DFT부(314)를 포함할 수 있다.

필터부(312)는 수신된 신호를 일정 주파수 간격으로 샘플링하여 일정 개수의 샘플링된 신호를 생성할 수 있다. 즉, 필터부(312)는 수신된 신호에 대해 주파수 영역의 신호를 생성할 수 있다.

필터부(312)는 RF 수신부(미도시)에서 수신된 신호를 기초로 M개의 병렬 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 필터부(312)는 다중 위상 필터(poly phase filter)로 구현될 수 있다.

DFT부(314)는 필터부(312)에서 생성된 신호들을 이산 푸리에 변환(DFT)를 이용하여 신호를 확산할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 IDFT를 사용하는 것으로 설명하였으나, IDFT 대신 FFT(Fast Fourier Transform)연산을 사용할 수 있으므로, 보다 효율적으로 변조기를 구현할 수 있다.

일반신호 수신 처리부(320)는 제1 FMT 수신부(310)에서 출력되는 복수의 데이터로부터 일반신호를 복원할 수 있다.

일반신호 수신 처리부(320)는 복수의 복조기(322), 복수의 디인터리버(324), 복수의 채널 복호화기(326) 및 병직렬 변환부(328)를 포함할 수 있다.

복수의 복조기(322)는 복수의 심볼 각각을 동시에 기 설정된 복조 방식으로 복조하여 복수의 이진 데이터를 생성할 수 있다.

복수의 디인터리버(324)는 복수의 복조된 이진 데이터 각각을 동시에 디인터리빙할 수 있다.

복수의 채널 복호화기(326)는 복수의 디인터리빙된 이진 데이터 각각을 동시에 채널 복호화할 수 있다.

병직렬 변환부(328)는 복수의 채널 복호화된 이진 데이터를 직렬로 변환하여 일반신호에 대한 이진 데이터를 출력할 수 있다.

제1 긴급신호 수신 처리부(330)는 수신된 신호로부터 긴급신호를 추정할 수 있다.

제1 긴급신호 수신 처리부(330)는 정합 필터(332), 복조부(334), 역확산부(336) 및 긴급신호 추정부(338)를 포함할 수 있다.

정합 필터(332)는 송신 장치(100)의 펄스 성형 필터(134)에 정합되는 필터이며, 펄스 성형 필터(134)에 의해 펄스 성형된 데이터를 필터링할 수 있다.

복조부(334)는 정합 필터(332)에서 필터링된 데이터를 기 설정된 복조 방식으로 복조할 수 있다.

역확산부(336)는 복조부(334)에서 복조된 데이터를 역확산할 수 있다.

긴급신호 추정부(338)는 역확산된 데이터에 대응하는 인덱스를 인덱스 테이블로부터 확인하고, 확인한 인덱스에 기초하여 긴급신호를 추정할 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 협대역 무선통신시스템에서 수신 장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 협대역 무선통신시스템에서 수신 장치(400)는 제2 FMT 수신부(410), 일반신호 수신 처리부(420) 및 제2 긴급신호 수신 처리부(430)를 포함할 수 있다.

제2 FMT 수신부(410)는 수신된 신호를 역다중화하여 복수의 데이터로 분리할 수 있다. 제2 FMT 수신부(410)는

주기마다 긴급신호를 출력할 수 있고, 전송주기마다 N개의 채널을 통해 일반신호를 출력할 수 있다.

이러한 제2 FMT 수신부(410)는 필터부(412) 및 DFT부(414)를 포함할 수 있다.

일반신호 수신 처리부(420)는 도 5에 도시된 일반신호 수신 처리부(320)와 동일하므로, 그 설명은 생략하기로 한다.

제2 긴급신호 수신 처리부(430)는 제2 FMT 수신부(410)에서 출력되는 긴급신호에 대한 데이터로부터 긴급신호를 추정할 수 있다.

제2 긴급신호 수신 처리부(430)는 복조부(432), 역확산부(434) 및 긴급신호 추정부(436)를 포함할 수 있다.

복조부(432)는 제2 FMT 수신부(410)에서 출력되는 긴급신호에 대한 데이터를 기 설정된 복조 방식으로 복조할 수 있다.

역확산부(434)는 복조부(432)에서 복조된 데이터를 역확산할 수 있다.

긴급신호 추정부(436)는 역확산된 데이터에 대응하는 인덱스를 인덱스 테이블로부터 확인하고, 확인한 인덱스에 기초하여 긴급신호를 추정할 수 있다.

도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 긴급신호를 위한 인덱스 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.

긴급신호는 협대역 무선통신시스템이 적용된 서비스에서 사전에 정의하며 아래 표 1과 같이 게이트웨이(GW)에서 디바이스로, 디바이스에서 게이트웨이(GW)로 전송하는 긴급신호를 각각 M개 정의하고, 게이트웨이(GW)와 디바이스의 메모리에 저장할 수 있다.

[표 1]

도 7은 게이트웨이(GW)에서 디바이스로 긴급신호를 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 7을 참조하면, 서비스에서 긴급신호 "GW_data

" 전송이 요청되면, 게이트웨이는 표 1과 같이 사전에 정의된 인덱스 테이블을 확인하고, 해당 인덱스 번호

을 긴급신호 송신 처리부를 이용하여 전송할 수 있다. 디바이스는 게이트웨이에서 전송된 긴급신호를 수신할 수 있고, 디바이스는 수신된 긴급신호를 인덱스 테이블에서 확인한 후 서비스로 전송할 수 있다. 이는 전력제어가 중요한 배전자동화 시스템에 적용될 경우 디바이스를 제어하기 위한 선로 개폐, 단말 잠금 풀림, 및 BI(Binary Input) 등의 제어 메시지 전송에 활용할 수 있다.

도 8은 디바이스에서 게이트웨이로 긴급신호를 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 8을 참조하면, 서비스에서 긴급신호 "Device_data

" 전송이 요청되면, 디바이스는 사전에 정의된 인덱스 테이블을 확인하고, 해당 인덱스 번호

을 긴급신호 송신 처리부를 이용하여 전송할 수 있다. 게이트웨이는 디바이스로부터의 긴급신호를 수신할 수 있고, 게이트웨이는 수신한 긴급신호를 인덱스 테이블에서 확인한 후, 서비스로 전송할 수 있다. 이는 전력제어가 중요한 배전자동화 시스템에 적용될 경우 디바이스에서 긴급을 요하는 고장정보 (Fault Indicator, FI), 순간고장, 일시고장, 및 단선/결상 등을 매핑하여 활용할 수 있다.

상술한 바와 같이 협대역 무선통신시스템에서 긴급신호 전송모드에서는 서비스에서 긴급을 요구하는 신호들을 인덱스로 관리하고, 긴급신호 전송시 인덱스 정보만을 무선으로 전송할 수 있다. 따라서 긴급을 요구하는 데이터들에 대해서 송신하는 데이터의 양을 최소화함으로써 전송지연시간을 최소화할 수 있다.

도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 긴급신호 삽입레벨에 따른 성능을 설명하기 위한 예시도이다.

협대역 무선통신시스템에서는 QPSK, 16QAM, 및 64QAM 등의 변조방식을 사용할 수 있다. 협대역 무선통신시스템에서 신호가 64-QAM을 사용하는 경우, 삽입레벨에 따른 e-WSN 신호의 성능은 도 9와 같을 수 있다. 도 9를 참조하면, 긴급신호가 전송되지 않을 경우 e-WSN 신호는 CNR (Carrier-to-Noise Ratio) 16 dB에서 동작하는 것을 확인할 수 있으며, 긴급신호가 -20 dB로 삽입될 경우 0.4 dB의 성능열화가 발생하는 것을 확인할 수 있다.

e-WSN 신호가 QPSK를 사용한 경우 삽입레벨에 따른 e-WSN 신호의 성능은 도 10과 같을 수 있다. 도 10을 참조하면, 긴급신호가 전송되지 않을 경우 e-WSN 신호는 CNR 4 dB에서 동작하는 것을 확인할 수 있으며, 긴급신호가 -10 dB로 삽입될 경우 0.1 dB의 성능열화가 발생하는 것을 확인할 수 있다. 따라서 기존 e-WSN과의 역호환성을 유지하며 신호를 전송하기 위해서는 BR을 -20 dB이하로 설정하면 된다는 것을 확인할 수 있다.

한편, 긴급신호의 성능(CNR)은 아래 수학식 3을 이용하여 산출할 수 있다.

[수학식 3]

긴급신호의 경우 BPSK 변조를 사용하였으므로,

9.6dB에서

의 BER (Bit Error Rate)을 달성한다. 삽입레벨인 BR이 -20dB인 경우 긴급신호의 동작 CNR이 -20dB 이하인 영역에서 동작한다. 따라서 확산 수열의 길이가 1023 이상을 사용하면 긴급신호가 정상적으로 동작한다.

삽입 레벨 -20dB에 따른 e-WSN 시스템의 성능 열화 및 긴급신호의 성능을 고려하여 설정한 채널 개수, 수열의 길이 및 인덱스 정보는 아래 표 2와 같을 수 있다.

[표 2]

표 2에서 확인할 수 있는 바와 같이 수열의 길이 1024를 사용하고, 채널 개수 6 및 12로 설정할 경우 전송 가능한 긴급신호의 종류는 각각 4 및 8이 되는 것을 확인할 수 있으며, 이때는 전송지연시간은 17ms로 스마트그리드의 요구조건이 20ms보다 더 작은 전송지연을 달성할 수 있음을 확인할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 협대역 무선통신시스템에서 송수신 장치 및 방법은, 최소 전송지연시간 측면에서 스마트그리드 네트워크 요구조건을 만족하면서, 네트워크 자원의 사용 정도와 상관없이 낮은 전송지연시간을 나타내는 서비스를 제공할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

100, 200 : 송신 장치
110, 210 : 일반신호 송신 처리부
112 : 직병렬 변환부
114 : 채널 부호화기
116 : 인터리버
118 : 변조기
120 : 제1 FMT 송신부
122 : IDFT부
124 : 필터부
130 : 제1 긴급신호 송신 처리부
131 : 긴급신호 생성부
132 : 확산부
133 : 변조부
134 : 펄스 성형 필터
135 : 연산부
140 : 결합부
220 : 제2 FMT 송신부
230 : 제2 긴급신호 송신 처리부
234 : 반복부
300, 400 : 수신 장치
310 : 제1 FMT 수신부
314 : DFT부
320 : 일반신호 수신 처리부
322 : 복조기
324 : 디인터리버
326 : 채널 복호화기
328 : 병직렬 변환부
330 : 제1 긴급신호 수신 처리부
332 : 정합 필터
334 : 복조부
336 : 역확산부
338 : 긴급신호 추정부
410 : 제2 FMT 수신부
430 : 제2 긴급신호 수신 처리부

Claims

일반신호를 복수의 채널을 사용하여 송신하도록 처리하는 일반신호 송신 처리부;
상기 일반신호 송신 처리부에서 출력되는 심볼들을 주파수 영역에서의 심볼로 생성하는 제1 FMT(Filtered Multi-Tone) 송신부;
긴급신호를 송신하도록 처리하는 제1 긴급신호 송신 처리부; 및
상기 제1 FMT 송신부에서 출력되는 심볼과 상기 제1 긴급신호 송신 처리부에서 출력되는 심볼을 결합하여 송신하는 결합부를 포함하되,
상기 제1 긴급신호 송신 처리부는,
상기 긴급신호에 대한 인덱스를 기 정의된 인덱스 테이블로부터 획득하고, 상기 획득된 인덱스를 이진 데이터로 변환하는 긴급신호 생성부;
상기 이진 데이터를 카사미(Kasami) 수열에 기초하여 대역 확산하는 확산부;
상기 대역 확산된 이진 데이터를 변조하여 심볼을 생성하는 변조부;
상기 생성된 심볼을 상기 일반신호의 전송주기 및 채널의 개수에 기초한 주기로 펄스 성형하는 펄스 성형 필터; 및
상기 펄스 성형된 심볼에 삽입레벨을 연산하는 연산부를 포함하는 협대역 무선통신시스템에서 송신 장치.
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일반신호를 복수의 채널을 사용하여 송신하도록 처리하는 일반신호 송신 처리부;
긴급신호를 송신하도록 처리하는 제2 긴급신호 송신 처리부;
상기 일반신호 송신 처리부에서 출력되는 심볼들과 상기 제2 긴급신호 송신 처리부에서 출력되는 심볼을 주파수 영역에서의 심볼로 생성하는 제2 FMT(Filtered Multi-Tone) 송신부; 및
상기 제2 FMT 송신부에서 출력되는 심볼에 삽입레벨을 연산하여 송신하는 연산부를 포함하되,
상기 제2 긴급신호 송신 처리부는,
상기 긴급신호에 대한 인덱스를 기 정의된 인덱스 테이블로부터 획득하고, 상기 획득된 인덱스를 이진 데이터로 변환하는 긴급신호 생성부;
상기 이진 데이터를 카사미(Kasami) 수열에 기초하여 대역 확산하는 확산부;
상기 대역 확산된 이진 데이터를 변조하여 심볼을 생성하는 변조부; 및
상기 생성된 심볼을 상기 채널의 개수에 해당하는 횟수만큼 반복하여 상기 제2 FMT 송신부에 입력하는 반복부를 포함하는 것을 특징으로 하는 협대역 무선통신시스템에서 송신 장치.
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긴급신호 생성부가 긴급신호에 대한 인덱스를 기 정의된 인덱스 테이블로부터 획득하고, 상기 획득된 인덱스를 이진 데이터로 변환하는 단계;
확산부가 상기 이진 데이터를 카사미(Kasami) 수열에 기초하여 대역 확산하는 단계;
변조부가 상기 대역 확산된 이진 데이터를 변조하여 심볼을 생성하는 단계;
펄스 성형 필터가 상기 생성된 심볼을 일반신호의 전송주기 및 채널의 개수에 기초한 주기로 펄스 성형하는 단계; 및
연산부가 상기 펄스 성형된 심볼에 삽입레벨을 연산하여 송신되도록 하는 단계
를 포함하는 협대역 무선통신시스템에서 송신 방법.
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긴급신호 생성부가 긴급신호에 대한 인덱스를 기 정의된 인덱스 테이블로부터 획득하고, 상기 획득된 인덱스를 이진 데이터로 변환하는 단계;
확산부가 상기 이진 데이터를 카사미(Kasami) 수열에 기초하여 대역 확산하는 단계;
변조부가 상기 대역 확산된 이진 데이터를 변조하여 심볼을 생성하는 단계;
반복부가 상기 생성된 심볼을 채널의 개수에 해당하는 횟수만큼 반복하여 제2 FMT 송신부로 전송하는 단계;
상기 제2 FMT 송신부가 일반신호의 전송주기를 상기 채널의 개수로 나눈 값에 해당하는 주기마다 상기 심볼을 출력하는 단계; 및
연산부가 상기 제2 FMT 송신부에서 출력되는 심볼에 삽입레벨을 연산하여 송신하는 단계
를 포함하는 협대역 무선통신시스템에서 송신 방법.
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