KR20050043270A - 에너지 손실을 보상하고 심볼간 간섭 및 칩간 간섭을동시에 제거하는 무선 랜을 위한 레이크 수신기 및 그 방법 - Google Patents

에너지 손실을 보상하고 심볼간 간섭 및 칩간 간섭을동시에 제거하는 무선 랜을 위한 레이크 수신기 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

에너지 손실을 보상하고 심볼간 간섭 및 칩간 간섭을 동시에 제거하는 무선 랜을 위한 레이크 수신기 및 그 방법이 개시된다. 상기 무선 랜을 위한 레이크 수신기는, 다중 경로 무선 채널 환경에서 전송된 CCK 신호의 에너지 손실을 보상하고, 병렬로 결합된 ICI 성분을 계산하는 칩 단위의 등화기 DFE 구조와 ISI 성분 및 ICI 성분을 제거하는 심볼 단위 DFE 구조가 병렬로 결합되어 수신 CCK 신호에서 ISI 및 ICI를 동시에 제거할 수 있다. 또한, CCK 상관기에서 복조된 CCK 코드를 이용하여 CCK 심볼 단위로 간섭 성분을 제거하기 때문에, CCK 코드의 에러 정정 능력의 이용으로 간섭 성분의 보다 정확한 제거가 가능하다. 따라서, CCK 변조 방식을 사용하는 IEEE 802.11.B/G 표준 무선 LAN의 실외 환경 및 지연 확산이 큰 다중 경로 채널 환경에 효과적으로 사용될 수 있다.

Description

에너지 손실을 보상하고 심볼간 간섭 및 칩간 간섭을 동시에 제거하는 무선 랜을 위한 레이크 수신기 및 그 방법{Rake receiver for wireless local area network compensating energy loss and removing inter-symbol interference and inter-chip interference and method thereof}
본 발명은 랜(Local Area Network)(이하 "LAN"으로 약칭함)에 관한 것으로, 특히 IEEE802.11.B/G에서 정의되는 무선(wireless) 랜(LAN)을 위한 레이크(rake) 수신기와 수신기 내에 구비되는 등화기(equalizer) 및 그 방법에 관한 것이다.
IEEE802.11에서 정의되는 무선(wireless) LAN은 개인 또는 공중 네트워크의 LAN을 무선으로 연결시켜, 컴퓨터, 이동통신 단말기 등의 디바이스들을 사용하는 유저(user)에게 정보 송수신에서의 편리함을 제공하는 것을 목적으로 한다. 특히, IEEE802.11.B/G에서는, CCK(Complementary Code Keying) 신호를 정의한다.
일반적으로 CCK 신호는 2.4GHz 대역에서 최대 11Mbps 정도의 전송 속도로 송수신 처리된다. 일반적으로, 송신된 신호가 무선 채널 환경을 통과하게 되면, 다중 경로 페이딩(fading) 현상을 겪게 된다. 이 다중 경로 페이딩은 신호간 간섭을 발생시키고, 이 신호간 간섭 성분은 신호의 전송 에러를 발생시켜, 성능의 열화(degradation)를 가져온다. 따라서, 수신기에서는 다중 경로를 통해 발생된 신호의 왜곡, 간섭 및 에너지의 손실을 보상하기 위해 레이크 수신기나 등화 기법(Equalization)을 필요로 한다. CCK 신호와 같은 무선 랜 신호에 대한 일반적인 전송 이론에 대하여는, 미국 특허, "US6,256,508", 및 미국 공개 특허, "US2002/0159422"에 잘 나타나 있다.
IEEE802.11.B/G 표준 프로토콜에서 QPSK(quadrature phase shift keying) 변조 방식을 기반으로 한 CCK 한 심볼은 8 칩 코드로 구성된다. 이외에도 CCK 심볼 스트림을 이루는 CCK 한 심볼은 선택에 따라 다른 수의 칩들로 구성될 수 있다. QPSK 변조 방식을 기반으로 한 CCK 한 심볼이 8 칩으로 구성된 경우에 한 심볼을 나타내는 CCK 코드는 [수학식 1]과 같이 나타낼 수 있다. [수학식 1]에서, C는 8칩 CCK 코드이고, 칩 코드 값은 [수학식 2]에 의하여 [수학식 3]과 같이 4개의 값 중 어느 하나이다. 이로 인하여 다중 경로로 전송된 CCK 신호는 인접 심볼간의 간섭(ISI: Inter Symbol Interference 또는 Inter Codeword Interference) 및 인접 칩간의 간섭(ICI: Inter chip interference 또는 Intra-codeword chip interference)을 겪게 된다.
[수학식 1]
[수학식 2]
[수학식 3]
도 1은 송신 신호가 반사물(reflectors)에 의하여 지연되어 수신되는 예를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 송신단(TX)(10)에서 송신된 신호는 반사물들(12, 13)에 의하여 반사되고, 반사된 신호들은 반사되지 않은 신호에 비하여 일정시간 지연(τ1,τ2) 되어 수신단(RX)(11)으로 수신된다. 도 2는 도 1과 같이 다중 경로 채널에서 수신된 CCK 심볼의 ISI 성분과 ICI 성분을 나타내는 도면이다. 예를 들어, 도 2에서, 두 번째 심볼(20-2)을 기준으로, 21은 첫 번째 심볼(20-1)에 속하므로 인접 심볼 간의 간섭(ISI)을 일으키는 원인이되고, 22는 같은 두 번째 심볼(20-2)에 속하므로 심볼 내에서 인접 칩간의 간섭(ICI)을 일으키는 원인이 된다.
도 3은 종래의 레이크 수신기를 나타내는 블록도이다. 도 3을 참조하면, 종래의 레이크 수신기는 채널 정합 필터(Channel Matched Filter)(31), CCK 상관기(CCK Correlator)(32), 및 CCK 판정기(CCK codeword decision unit)(33)를 구비한다. (34)는 채널 임펄스 응답을 나타내고, (35)는 채널 정합 필터(31) 출력의 임펄스 응답을 나타낸다. 도면 3의 종래의 레이크 수신기는, 채널 정합 필터(31)에서 에너지 손실을 보상한다. 그러나, 채널 정합 필터(31) 출력에서 생성되는 프리-커서(Pre-cursor)(35-1), 및 포스트-커서(post-cursor) 성분(35-2)에서 기인하는 인접 심볼간의 간섭(ISI) 및 인접 칩간의 간섭(ICI)은 제거할 수 없는 문제점이 있다.
도 4는 ISI를 제거하기 위하여 DFE(Decision Feedback Equalizer) 구조를 적용한 종래의 다른 레이크 수신기를 나타내는 블록도이다. 도 4를 참조하면, 종래의 다른 레이크 수신기는, 채널 정합 필터(31), CCK 상관기(32), CCK 판정기(33), 및 ISI 검출기(41)를 구비한다. 상기 ISI 검출기(41)는 CCK 판정기(33)로부터 얻어진 CCK 코드를 이용하여 이전 심볼의 ISI 성분을 추출하고, 추출된 ISI 성분은 채널 정합 필터(31) 출력 신호로부터 제거된다. 그러나, 도 4의 레이크 수신기는 복조된 CCK 코드를 이용하여 현재 심볼에 영향을 미치는 ISI 성분을 제거할 수 있으나, 칩간의 간섭 성분인 ICI를 제거할 수 없다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는, 다중 경로 무선 채널 환경에서 전송된 CCK 신호의 에너지 손실을 보상하고, ICI 성분을 계산하는 칩 단위의 등화기 DFE 구조와 ISI 성분 및 ICI 성분을 제거하는 심볼 단위 DFE 구조를 병렬로 결합시켜 수신 CCK 신호에서 ISI 및 ICI를 동시에 제거할 수 있는 무선 랜을 위한 레이크 수신기를 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자하는 다른 기술적 과제는, 다중 경로 무선 채널 환경에서 전송된 CCK 신호의 에너지 손실을 보상하고, ICI 성분을 계산하는 칩 단위의 등화기 DFE 구조와 ISI 성분 및 ICI 성분을 제거하는 심볼 단위 DFE 구조를 병렬로 결합시켜 수신 CCK 신호에서 ISI 및 ICI를 동시에 제거할 수 있는 무선 랜을 위한 레이크 수신 방법을 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선 랜을 위한 레이크 수신기는, ICI 검출기, 코드 판정기, 및 ISI 검출기를 구비하는 것을 특징으로 한다. 상기 ICI 검출기는 수신 심볼 스트림에서 추출된 제1 상관 값들로부터 심볼 내의 ICI 정보를 검출하여 출력한다. 상기 코드 판정기는 상기 수신 심볼 스트림 및 이전 심볼의 ISI 정보에서 추출된 제2 상관 값들로부터 심볼 단위로 첨두치를 추출하고, 상기 첨두치에 대응하는 코드 데이터를 출력한다. 상기 ISI 검출기는 상기 코드 데이터를 이용하여 ISI 정보를 검출하고, 상기 검출된 ISI 정보를 상기 이전 심볼의 ISI 정보로서 출력한다. 상기 수신 심볼 스트림은 8 칩 CCK 코드 심볼로 구성되는 것을 특징으로 한다. 상기 코드 데이터는 8 비트로 이루어지는 CCK 디지털 데이터인 것을 특징으로 한다.
상기 레이크 수신기는, 채널 정합 필터, 등화기, 및 제1 상관기를 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 상기 채널 정합 필터는 상기 수신 심볼 스트림을 입력받아 정합 필터링 처리하여 출력한다. 상기 등화기는 상기 정합 필터링 처리된 신호를 입력받아 왜곡 보상하여 출력한다. 상기 제1 상관기는 상기 왜곡 보상된 신호를 입력받아 상기 제1 상관 값들을 계산하여 출력한다.
상기 레이크 수신기는 지연부, 제1 차감기, 제2 상관기, 및 합산기를 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 상기 지연부는 상기 정합 필터링 처리된 신호를 소정 기간만큼 지연시켜 출력한다. 상기 제1 차감기는 상기 지연된 신호에서 간섭 정보를 차감하여 출력한다. 상기 제2 상관기는 상기 차감된 신호를 입력받아 상기 제2 상관 값들을 계산하여 출력한다. 상기 합산기는 상기 ICI 정보 및 상기 이전 심볼의 ISI 정보를 합산하여, 상기 합산 결과를 상기 간섭 정보로서 출력한다. 상기 소정 기간은 한 심볼 기간인 것을 특징으로 한다.
상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선 랜을 위한 레이크 수신 방법은, 다음과 같은 단계를 구비한다. 즉, 본 발명에 따른 무선 랜을 위한 레이크 수신 방법은, 수신 심볼 스트림에서 추출된 제1 상관 값들로부터 심볼 내의 ICI 정보를 검출하여 출력하는 단계; 상기 수신 심볼 스트림 및 이전 심볼의 ISI 정보에서 추출된 제2 상관 값들로부터 심볼 단위로 첨두치를 추출하고, 상기 첨두치에 대응하는 코드 데이터를 출력하는 단계; 및 상기 코드 데이터를 이용하여 ISI 정보를 검출하고, 상기 검출된 ISI 정보를 상기 이전 심볼의 ISI 정보로서 출력하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 레이크 수신 방법은 상기 수신 심볼 스트림을 입력받아 정합 필터링 처리하여 출력하는 단계; 상기 정합 필터링 처리된 신호를 입력받아 왜곡 보상하여 출력하는 단계; 및 상기 왜곡 보상된 신호를 입력받아 상기 제1 상관 값들을 계산하여 출력하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 레이크 수신 방법은 상기 정합 필터링 처리된 신호를 소정 기간만큼 지연시켜 출력하는 단계; 상기 지연된 신호에서 간섭 정보를 차감하여 출력하는 단계; 상기 차감된 신호를 입력받아 상기 제2 상관 값들을 계산하여 출력하는 단계; 및 상기 ICI 정보 및 상기 이전 심볼의 ISI 정보를 합산하여, 상기 합산 결과를 상기 간섭 정보로서 출력하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 레이크 수신기를 나타내는 블록도이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 레이크 수신기는, 채널 정합 필터(channel matched filter)(31), 등화기(equalizer)(501), 제1 상관기(first correlator)(32-1), ICI 검출기(inter chip interference detector)(503), 지연부(delay unit)(502), 제1 차감기(first subtracting unit)(505), 제2 상관기(second correlator)(32-2), 코드 판정기(code decision unit)(33), ISI 검출기(inter Symbol interference detector)(504), 및 합산기(adding unit)(42)를 구비한다.
상기 채널 정합 필터(31)는 상기 수신 심볼 스트림을 입력받아 정합 필터링 처리하여 출력한다. 이때 사용되는 탭(tap)수의 증가에 따라 성능은 더욱 개선된다. QPSK(quadrature phase shift keying) 변조 방식을 기반으로 한 경우에, 상기 수신 심볼 스트림은 [수학식 1] 내지 [수학식 3]과 같은 8 칩 CCK 코드의 심볼들로 구성될 수 있다. 8 칩 CCK 코드를 결정하는 식으로서 [수학식 1] 내지 [수학식 3]을 예로 들었으나, 칩 코드 값은 다른 식에 의하여 다른 값들로 결정될 수 있다. 이외에도, 상기 수신 심볼 스트림을 이루는 CCK 한 심볼은 시스템에 따라 다른 수의 칩들로 구성될 수 있다. CCK 변조 방식은 QPSK 방식 이외에 BPSK(binary phase shift keying) 등 다른 변조 방식이 이용될 수 있다. 이와 같은 상기 수신 CCK 심볼 스트림은, RF(radio frequency) 모듈(미도시)에서 할당된 채널로부터 무선 CCK 공중파를 수신하여 기저 대역의 신호를 추출한 후, 기저 대역의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환함으로써 생성된다. 도 3에서와 같이, 상기 정합 필터링 처리는 다중 경로 페이딩(fading) 채널에 의한 신호 에너지의 손실을 보상하여, 입력되는 수신 심볼 스트림의 채널 임펄스 응답 특성을 개선한다.
상기 등화기(501)는 상기 정합 필터링 처리된 신호(507)를 입력받아 왜곡 보상하여 출력한다. 상기 제1 상관기(32-1)는 상기 왜곡 보상된 신호를 입력받아 자기 상관(auto-correlation)을 수행하여 제1 상관 값들을 계산하여 출력한다. 상기 ICI 검출기(503)는 상기 수신 심볼 스트림에서 추출된 제1 상관 값들로부터 심볼 내의 ICI 정보(509)를 검출하여 출력한다.
상기 지연부(502)는 상기 정합 필터링 처리된 신호(507)를 소정 기간, 즉, 한 심볼 기간만큼 지연시켜 출력한다. 이것은, 상기 정합 필터링 처리된 신호(507)가 상기 등화기(501)에서 지연되는 시간만큼 보상해 주기 위함이다. 상기 제1 차감기(505)는 상기 지연된 신호(508)에서 간섭 정보(511)를 차감하여 출력한다. 상기 제2 상관기(32-2)는 상기 차감된 신호(512)를 입력받아 자기 상관을 수행하여 상기 제2 상관 값들을 계산하여 출력한다. 상기 코드 판정기(33)는 상기 수신 심볼 스트림 및 이전 심볼의 ISI 정보(510)에서 추출된 제2 상관 값들로부터 심볼 단위로 첨두치를 추출하고, 상기 첨두치에 대응하는 코드 데이터를 출력한다. 상기 코드 데이터는 최종 복조 데이터로서, 위에서 기술된 바와 같이, 상기 수신 심볼 스트림이 8 칩 CCK 코드의 심볼들로 구성된 경우에, 8 비트로 이루어지는 CCK 디지털 데이터이다. 이와 같이 복조된 CCK 코드 디지털 데이터는 후속단에서 디스크램블링(descrambling) 등 디지털 신호 처리되어 유저에게 유용한 LAN 정보로서 전달된다.
상기 ISI 검출기(504)는 상기 CCK 코드 데이터를 이용하여 ISI 정보를 검출하고, 상기 검출된 ISI 정보를 상기 이전 심볼의 ISI 정보(510)로서 출력한다. 상기 합산기(42)는 상기 ICI 정보(509) 및 상기 이전 심볼의 ISI 정보(510)를 합산하여, 상기 합산 결과를 상기 간섭 정보(511)로서 출력한다.
한편, 도 6은 도 5의 등화기(501)에 DFE(decision feedback equalizer) 구조를 적용한 경우의 레이크 수신기를 나타내는 블록도이다. 도 6을 참조하면, 상기 등화기(501)는 전방향 필터(feed-forward filter)(61), 제2 차감기(second subtracting unit)(64), 칩 결정부(chip decision unit)(62), 및 되먹임 필터(feed-back filter)(63)를 구비한다. 상기 전방향 필터(61)는 상기 정합 필터링 처리된 신호(507)를 제1 FIR(Finite Impulse Response) 필터링 처리하여 출력한다. 상기 제2 차감기(64)는 상기 제1 FIR 필터링 처리된 신호에서 제2 FIR 필터링 처리된 신호를 차감하여 상기 왜곡 보상된 신호를 출력한다. 상기 칩 결정부(62)는 상기 왜곡 보상된 신호의 비트 값들, 즉, 칩 값들 각각의 논리 상태를 결정하여, 결정된 논리 상태 값을 가지는 디지털 신호를 출력한다. 상기 왜곡 보상된 칩 값들은 노이즈를 포함하여 논리 상태가 부정확한 신호이기 때문에, 상기 칩 결정부(62)는 입력되는 상기 왜곡 보상된 칩 값들 각각과 소정 임계치를 비교하여 그 칩 값들 각각의 논리 상태를 결정하여 깨끗한 디지털 신호를 출력한다. 상기 되먹임 필터(63)는 상기 디지털 신호를 상기 제2 FIR 필터링 처리하여 출력한다.
상기 제1 FIR 필터링 및 상기 제2 FIR 필터링은 소정 FIR 필터를 이용하여 입력 신호의 왜곡을 보상하는 방법이다. 이와 같은 FIR 필터는, 주지된 바와 같이, 입력 신호를 소정 샘플 시간 단위로 지연시킨 지연 신호들을 생성하여, 상기 지연 신호들 각각에 소정 계수들을 승산하고, 상기 승산된 신호들을 합산하여 출력한다. 상기 지연 신호들 각각에 승산되는 소정 계수들의 값은 서로 다르며, 또한, 상기 제1 FIR 필터링에 사용되는 계수 값들과 상기 제2 FIR 필터링에 사용되는 계수 값들도 서로 다를 수 있다. 상기 제1 FIR 필터링에서는 채널 임펄스 응답의 앞쪽, 즉, 프리-커서(Pre-cursor) 성분이 보상되도록 상기 소정 계수 값들이 선택되고, 상기 제2 FIR 필터링에서는 채널 임펄스 응답의 뒤쪽, 즉, 포스트-커서(post-cursor) 성분이 보상되도록 상기 소정 계수 값들이 선택된다. 상기 지연 신호들 각각에 상기 소정 계수들을 승산하는 승산기들의 개수, 또는 상기 소정 계수들 개수가 L일 때, 그 FIR 필터는 L-탭(tap) 필터라고 한다. 탭수의 증가에 따라 성능은 더욱 개선된다.
도 7은 시뮬레이션에 사용된 2-레이(ray) 채널 모델을 나타내는 그래프이다. 도 8은 도 7의 채널 모델에 대한 도 3, 4, 6의 성능 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다. 이때 사용된 시뮬레이션 조건은, 채널 정합 필터(31) 탭수 2, 전방향 필터(61) 탭수 5, 및 되먹임 필터(63) 탭수 4이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 도 6에 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 레이크 수신기의 BER(bit error rate)은 Eb/No(bit error/noise density)의 증가에 따라, 종래의 수신기 구조보다 상당히 개선됨을 알 수 있다.
도 9는 시뮬레이션에 사용된 90nsec RMS(root mean square) 지연 확산 특성을 가지는 지수 함수 채널 모델을 나타내는 그래프이다. 도 10은 도 9의 채널 모델에 대한 도 3, 4, 6의 성능 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다. 이때 지수 함수적 11-레이 채널 모델에서 사용된 시뮬레이션 조건은, 채널 정합 필터(31) 탭수 5, 전방향 필터(61) 탭수 5, 및 되먹임 필터(63) 탭수 4이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 도 6에 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 레이크 수신기의 BER은 Eb/No의 증가에 따라, 종래의 수신기 구조보다 상당히 개선됨을 알 수 있다.
도 11은 시뮬레이션에 사용된 180nsec RMS 지연 확산 특성을 가지는 지수 함수 채널 모델을 나타내는 그래프이다. 도 12는 도 11의 채널 모델에 대한 도 3, 4, 6의 성능 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다. 이때 지수 함수적 21-레이 채널 모델에서 사용된 시뮬레이션 조건은, 채널 정합 필터(31) 탭수 7, 전방향 필터(61) 탭수 7, 및 되먹임 필터(63) 탭수 6이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 도 6에 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 레이크 수신기의 BER은 Eb/No의 증가에 따라, 종래의 수신기 구조보다 상당히 개선됨을 알 수 있다.
위에서 기술한 바와 같이 본 발명에 따른 무선 랜을 위한 레이크 수신기에서는, ICI 검출기(503)가 수신 CCK 심볼 스트림에서 추출된 제1 상관 값들로부터 심볼 내의 ICI 정보(509)를 검출하여 출력하고, ISI 검출기(504)는 CCK 코드 판정기(33)에서 결정된 CCK 코드 데이터를 이용하여 ISI 정보(510)를 검출하고, 상기 검출된 ISI 정보를 상기 이전 심볼의 ISI 정보(510)로서 출력한다. 이에 따라, 상기 CCK 코드 판정기(33)는 상기 수신 CCK 심볼 스트림이 정합 필터링된 신호(507)에서 상기 ICI 정보(509) 및 상기 이전 심볼의 ISI 정보(510)를 포함하는 간섭 정보(511)를 제거한 신호(512)로부터 CCK 코드 데이터를 생성하여 출력한다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 무선 랜을 위한 레이크 수신기는, 다중 경로 무선 채널 환경에서 전송된 CCK 신호의 에너지 손실을 보상하고, ICI 성분을 계산하는 칩 단위의 등화기 DFE 구조와 ISI 성분 및 ICI 성분을 제거하는 심볼 단위 DFE 구조가 병렬로 결합되어 수신 CCK 신호에서 ISI 및 ICI를 동시에 제거할 수 있다. 또한, CCK 상관기에서 복조된 CCK 코드를 이용하여 CCK 심볼 단위로 간섭 성분을 제거하기 때문에, CCK 코드의 에러 정정 능력의 이용으로 간섭 성분의 보다 정확한 제거가 가능하다. 따라서, CCK 변조 방식을 사용하는 IEEE 802.11.B/G 표준 무선 LAN의 실외 환경 및 지연 확산이 큰 다중 경로 채널 환경에 효과적으로 사용될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 송신 신호가 반사물에 의하여 지연되어 수신되는 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1과 같이 다중 경로 채널에서 수신된 CCK 심볼의 ISI 성분과 ICI 성분을 나타내는 도면이다.
도 3은 종래의 레이크 수신기를 나타내는 블록도이다.
도 4는 ISI를 제거하기 위하여 DFE 구조를 적용한 종래의 다른 레이크 수신기를 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 레이크 수신기를 나타내는 블록도이다.
도 6은 도 5의 등화기에 DFE 구조를 적용한 경우의 레이크 수신기를 나타내는 블록도이다.
도 7은 시뮬레이션에 사용된 2-레이 채널 모델을 나타내는 그래프이다.
도 8은 도 7의 채널 모델에 대한 도 3, 4, 6의 성능 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다.
도 9는 시뮬레이션에 사용된 90nsec RMS 지연 확산 특성을 가지는 지수 함수 채널 모델을 나타내는 그래프이다.
도 10은 도 9의 채널 모델에 대한 도 3, 4, 6의 성능 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다.
도 11은 시뮬레이션에 사용된 180nsec RMS 지연 확산 특성을 가지는 지수 함수 채널 모델을 나타내는 그래프이다.
도 12는 도 11의 채널 모델에 대한 도 3, 4, 6의 성능 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다.

Claims (18)

  1. 수신 심볼 스트림에서 추출된 제1 상관 값들로부터 심볼 내의 ICI(Inter Chip Interference) 정보를 검출하여 출력하는 ICI 검출기;
    상기 수신 심볼 스트림 및 이전 심볼의 ISI(Inter Symbol Interference) 정보에서 추출된 제2 상관 값들로부터 심볼 단위로 첨두치를 추출하고, 상기 첨두치에 대응하는 코드 데이터를 출력하는 코드 판정기; 및
    상기 코드 데이터를 이용하여 ISI 정보를 검출하고, 상기 검출된 ISI 정보를 상기 이전 심볼의 ISI 정보로서 출력하는 ISI 검출기를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 랜을 위한 레이크 수신기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 수신 심볼 스트림은,
    CCK(Complementary Code Keying) 심볼로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 랜을 위한 레이크 수신기.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 CCK 심볼은,
    8 칩이 하나의 심볼을 이루는 것을 특징으로 하는 무선 랜을 위한 레이크 수신기.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 코드 데이터는,
    8 비트로 이루어지는 CCK 디지털 데이터인 것을 특징으로 하는 무선 랜을 위한 레이크 수신기.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 레이크 수신기는,
    상기 수신 심볼 스트림을 입력받아 정합 필터링 처리하여 출력하는 채널 정합 필터;
    상기 정합 필터링 처리된 신호를 입력받아 왜곡 보상하여 출력하는 등화기; 및
    상기 왜곡 보상된 신호를 입력받아 상기 제1 상관 값들을 계산하여 출력하는 제1 상관기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 랜을 위한 레이크 수신기.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 등화기는,
    상기 정합 필터링 처리된 신호를 제1 FIR(Finite Impulse Response) 필터링 처리하여 출력하는 전방향 필터;
    상기 제1 FIR 필터링 처리된 신호에서 제2 FIR 필터링 처리된 신호를 차감하여 상기 왜곡 보상된 신호를 출력하는 제2 차감기;
    상기 왜곡 보상된 신호의 비트 값들 각각의 논리 상태를 결정하여, 결정된 논리 상태 값을 가지는 디지털 신호를 출력하는 칩 결정부; 및
    상기 디지털 신호를 상기 제2 FIR 필터링 처리하여 출력하는 되먹임 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 랜을 위한 레이크 수신기.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 제1 FIR 필터링 및 상기 제2 FIR 필터링 각각은,
    입력 신호를 소정 샘플 시간 단위로 지연시킨 지연 신호들을 생성하여, 상기 지연 신호들 각각에 계수들을 승산하고, 상기 승산된 신호들을 합산하여 출력하는 것을 특징으로 하는 무선 랜을 위한 레이크 수신기.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 레이크 수신기는,
    상기 정합 필터링 처리된 신호를 소정 기간만큼 지연시켜 출력하는 지연부;
    상기 지연된 신호에서 간섭 정보를 차감하여 출력하는 제1 차감기;
    상기 차감된 신호를 입력받아 상기 제2 상관 값들을 계산하여 출력하는 제2 상관기; 및
    상기 ICI 정보 및 상기 이전 심볼의 ISI 정보를 합산하여, 상기 합산 결과를 상기 간섭 정보로서 출력하는 합산기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 랜을 위한 레이크 수신기.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 소정 기간은,
    한 심볼 기간인 것을 특징으로 하는 무선 랜을 위한 레이크 수신기.
  10. 수신 심볼 스트림에서 추출된 제1 상관 값들로부터 심볼 내의 ICI 정보를 검출하여 출력하는 단계;
    상기 수신 심볼 스트림 및 이전 심볼의 ISI 정보에서 추출된 제2 상관 값들로부터 심볼 단위로 첨두치를 추출하고, 상기 첨두치에 대응하는 코드 데이터를 출력하는 단계; 및
    상기 코드 데이터를 이용하여 ISI 정보를 검출하고, 상기 검출된 ISI 정보를 상기 이전 심볼의 ISI 정보로서 출력하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 랜을 위한 레이크 수신 방법.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 수신 심볼 스트림은,
    CCK 심볼로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 랜을 위한 레이크 수신 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 CCK 심볼은,
    8 칩이 하나의 심볼을 이루는 것을 특징으로 하는 무선 랜을 위한 레이크 수신 방법.
  13. 제 10항에 있어서, 상기 코드 데이터는,
    8 비트로 이루어지는 CCK 디지털 데이터인 것을 특징으로 하는 무선 랜을 위한 레이크 수신 방법.
  14. 제 10항에 있어서, 상기 레이크 수신 방법은,
    상기 수신 심볼 스트림을 입력받아 정합 필터링 처리하여 출력하는 단계;
    상기 정합 필터링 처리된 신호를 입력받아 왜곡 보상하여 출력하는 단계; 및
    상기 왜곡 보상된 신호를 입력받아 상기 제1 상관 값들을 계산하여 출력하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 랜을 위한 레이크 수신 방법.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 왜곡 보상은,
    상기 정합 필터링 처리된 신호를 제1 FIR 필터링 처리하여 출력하는 단계;
    상기 제1 FIR 필터링 처리된 신호에서 제2 FIR 필터링 처리된 신호를 차감하여 상기 왜곡 보상된 신호를 출력하는 단계;
    상기 왜곡 보상된 신호의 비트 값들 각각의 논리 상태를 결정하여, 결정된 논리 상태 값을 가지는 디지털 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 디지털 신호를 상기 제2 FIR 필터링 처리하여 출력하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 랜을 위한 레이크 수신 방법.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 제1 FIR 필터링 및 상기 제2 FIR 필터링 각각은,
    입력 신호를 소정 샘플 시간 단위로 지연시킨 지연 신호들을 생성하여, 상기 지연 신호들 각각에 계수들을 승산하고, 상기 승산된 신호들을 합산하여 출력하는 것을 특징으로 하는 무선 랜을 위한 레이크 수신 방법.
  17. 제 10항에 있어서, 상기 레이크 수신 방법은,
    상기 정합 필터링 처리된 신호를 소정 기간만큼 지연시켜 출력하는 단계;
    상기 지연된 신호에서 간섭 정보를 차감하여 출력하는 단계;
    상기 차감된 신호를 입력받아 상기 제2 상관 값들을 계산하여 출력하는 단계; 및
    상기 ICI 정보 및 상기 이전 심볼의 ISI 정보를 합산하여, 상기 합산 결과를 상기 간섭 정보로서 출력하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 랜을 위한 레이크 수신 방법.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 소정 기간은,
    한 심볼 기간인 것을 특징으로 하는 무선 랜을 위한 레이크 수신 방법.
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