KR100787224B1

KR100787224B1 - 채널 변경이 가능한 무선 통신 단말기 및 그 채널 변경방법

Info

Publication number: KR100787224B1
Application number: KR20060042542A
Authority: KR
Inventors: 한상민; 이성수; 김영환; 손미현
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-05-11
Filing date: 2006-05-11
Publication date: 2007-12-21
Also published as: JP2009536799A; JP4748427B2; EP2022175A4; KR20070109497A; EP2022175A1; US20070264937A1; EP2022175B1; CN101401316A; WO2007132977A1; US8892047B2; CN101401316B

Abstract

본 발명은, 채널 변경이 가능한 무선 통신 단말기 및 그 채널 변경 방법에 관한 것이다. 본 무선 통신 단말기는, 초광대역 통신용 주파수 대역의 적어도 일부를 복수의 서브 주파수 대역으로 분할하여 복수의 채널을 형성하고, 복수의 채널 중 적어도 하나를 통해 무선통신신호를 수신하며, 상기 무선통신신호를 수신할 상기 채널의 변경이 가능하다. 이에 의해, 최적화된 채널 환경에서 송신 단말과 수신 단말 간의 고품질의 통신이 가능하며, 상호 다른 송신 단말에 접속된 각각의 수신 단말간의 신호간섭을 방지할 수 있다. 또한, 채널 변경 과정이 신속하고 효율적이며, 혼돈 반송파의 송수신시 소모되는 전력소비를 감소시킬 수 있다.

무선 통신, 혼돈신호, 광대역, 채널, 파워레벨, 주파수 대역

Description

채널 변경이 가능한 무선 통신 단말기 및 그 채널 변경 방법{WIRELESS COMMUNICATION TERMINAL ABLE TO CHANGE CHANNEL AND CHANGING METHOD OF CHANNEL THEREOF}

도 1은 무선 통신 시스템을 구비한 복수 쌍의 휴대 단말과 무선 헤드셋간의 데이터 송수신 관계를 나타낸 도면,

도 2에는 본 발명에 따른 휴대 단말에 장착되는 혼돈신호를 이용한 무선 통신 시스템의 구성블럭도,

도 3은 본 발명에 따라 초광대역 주파수 대역에서 채널을 설정한 예를 보인 그래프,

도 4는 본 발명에 따라 무선 헤드셋에 장착된 무선 통신 시스템의 구성블럭도,

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 무선 통신 시스템을 구비한 휴대 단말과 무선 헤드셋 간에 채널을 설정 및 변경하는 과정을 도시한 흐름도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 휴대폰 2 : 무선 헤드셋

10, 110 : 송신회로 11, 111 : 모듈레이터

15, 115 : 파워증폭기 20, 120 : 수신회로

23, 123 : 신호감지부 29, 129 : A/D컨버터

33, 133 : 인터페이스 35, 135 : 기저대역 처리부

37 : ADC 40 : 채널변경회로

41 : BPF 43 : 파워감지부

50 : 신호처리회로

본 발명은 채널 변경이 가능한 무선 통신 단말기 및 그 채널 변경 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무선 통신시 주위 환경에 따라 채널을 변경할 수 있도록 함으로써, 수신 단말간의 상호 간섭을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 통신 성능을 보장할 수 있는 채널 변경이 가능한 무선 통신 단말기 및 그 채널 변경 방법에 관한 것이다.

최근 무선통신 분야에서 관심의 촛점이 되고 있는 블루투스는, 근거리 무선통신의 규격이다. 블루투스는, 10 내지 100m 내의 근거리에 위치하고 있는 이동전화, 컴퓨터, PDA 등을 가정이나 회사의 전화, 컴퓨터, 가전제품들과 무선으로 연결함으로써, 디지털 기기간의 양방향 실시간 통신을 가능하게 해준다. 블루투스의 주파수 대역은 2.4 GHz 대역의 ISM(Industrial, Scientific, Medical) 대역인 2.402 GHz ~ 2.480 GHz이다.

이러한 블루투스를 통해 상호 무선 통신하는 기기들을 송신 단말와 수신 단 말이라 하면, 송신 단말와 수신 단말의 쌍으로는, 휴대 단말과 무선 헤드셋, 컴퓨터와 무선 헤드셋, 컴퓨터와 주변기기 등을 들 수 있다.

이러한 블루투스는, 근거리에 위치하는 수신 단말 간의 간섭을 없애기 위해 스펙트럼 확산방식의 일종인 주파수 호핑방식을 사용한다. 이 방식은 일정 시간마다 무작위로 주파수를 전환하는 방식으로서, 블루투스 대역인 2.402 GHz ~ 2.480 GHz 대역내에서 대역폭을 1MHz으로 분할하여 79개의 주파수 대역을 설정하고, 각 주파수 대역을 전환하면서 신호가 전송되도록 한다. 이러한 주파수 대역의 전환은 1초에 1600회가 이루어진다.

한편, 하나의 송신 단말에 대해 일반적으로 하나의 수신 단말이 접속하여 무선 통신을 하며, 최초 통신시 송신 단말은 미리 정해진 채널을 통해 무선통신신호를 수신 단말로 전송함으로써, 송신 단말과 수신 단말 간의 채널을 매칭하게 된다. 여기서, 의미하는 채널은 주파수 호핑에 의해 형성되는 일종의 코드로서, 주파수 호핑을 위해 분할된 79개의 주파수 대역을 어떠한 순서로 전환하는지에 따라 채널을 설정할 수 있다. 예를 들어, 분할된 각 주파수 대역을 제1 내지 제79대역으로 명명한다면, 제1 내지 제79대역을 순차적으로 호핑하는 것을 채널1로 설정하고, 제5대역, 제29대역, 제17대역, 제3대역‥‥과 같은 순서로 호핑하는 것을 채널2로 설정할 수 있다.

한편, 최근에는 블루투스 이외에 3.1GHz 내지 5.1GHz의 초광대역 주파수 대역을 사용하는 초광대역 무선 통신 방식이 개발되고 있다. 이러한 초광대역 무선 통신 방식에서는 주로 디지털 신호를 온 또는 오프하여 송수신하는 OOK(On Off Keying) 변조 방식을 이용하여 통신신호를 송수신한다. 이러한 OOK 변조 방식을 사용할 경우, 타 송신 단말간의 통신 간섭을 방지하기 위해, 3.1GHz 내지 5.1GHz 주파수 대역을 복수개로 분할하여 채널을 형성하고, 그 중 선택된 채널을 이용하여 송신 단말과 수신 단말이 통신하게 된다. 그러나, 임의의 채널을 사용하는 송신 단말1과 수신 단말1이 무선통신하는 동안, 통신이 간섭될 수 있는 범위내에 동일 채널을 사용하는 송신 단말2과 수신 단말2이 진입하게 되면, 송신 단말1과 수신 단말1간 뿐만 아니라, 송신 단말2과 수신 단말2간의 무선통신이 불가능해진다.

이러한 OOK 방식의 문제점은 동일한 채널에서 서로 다른 사용자가 사용하는 경우가 발생하기 때문으로써, 동일 채널을 사용하는 송신 단말과 수신 단말이 무선 통신 범위내에 진입하면, 자동적으로 채널을 변경해주는 방법을 적용하면 이러한 문제점을 해소할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은, 무선 통신시 주위 환경에 따라 채널을 변경할 수 있도록 함으로써, 송신 단말 간의 상호 간섭을 방지하여 통신 성능을 보장할 수 있는 채널 변경이 가능한 무선 통신 단말기 및 그 채널 변경 방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 초광대역 통신용 주파수 대역의 적어도 일부를 복수의 서브 주파수 대역으로 분할하여 복수의 채널을 형성하고, 상기 복수의 채널 중 적어도 하나를 통해 무선통신신호를 수신하며, 상기 무선 통신신호를 수신할 채널의 변경이 가능한 것을 특징으로 한다.

외부로부터 수신된 상기 무선통신신호의 파워레벨을 감지하는 파워감지부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 무선통신신호의 필터링 대역을 조절하여 상기 채널을 변경하는 필터를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 필터는 밴드패스 필터(Band Pass Filter)일 수 있다.

외부로부터 수신된 상기 무선통신신호의 파워레벨에 따라 상기 채널의 변경여부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 수신된 무선통신신호의 파워레벨이 일정 이하인 경우, 상기 필터의 필터링 대역을 가변시키는 제어신호를 발생시켜 상기 채널을 변경할 수 있다.

상기 제어부는, 외부로부터 상기 무선통신신호가 미리 설정된 시간내에 수신되지 아니하면, 상기 필터의 필터링 대역을 가변시키는 제어신호를 발생시켜 상기 채널을 변경할 수 있다.

상기 무선통신신호는, 초광대역 주파수 대역에서 다수의 주파수 성분을 갖는 혼돈신호인 것이 바람직하다.

이웃하는 상기 각 채널 사이에는 상기 무선통신신호를 송수신하지 아니하는 소정 폭의 가아드 대역이 형성될 수 있다.

휴대 단말, 컴퓨터, MP3, RF 송수신기, TV, 오디오, PMP, PDA, 무선 헤드셋, 무선 마우스, 컴퓨터 주변기기 중 어느 하나일 수 있다.

휴대 단말, 컴퓨터, MP3, RF 송수신기, TV, 오디오, PMP, PDA, 무선 헤드셋, 무선 마우스, 컴퓨터 주변기기, 스피커 중 어느 하나로부터 상기 무선통신신호를 수신받을 수 있다.

한편, 상기 목적은, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 초광대역 통신용 주파수 대역 중 적어도 일부를 복수의 서브 주파수 대역으로 분할하여 복수의 채널을 형성하고, 상기 채널 중 하나를 선택하여 무선통신신호를 전송하는 단계; 상기 무선통신신호의 에너지를 감지하여 상기 채널을 통한 통신상태를 판단하는 단계; 상기 통신상태에 따라 상기 채널의 변경여부를 결정하는 단계; 및, 상기 결정된 채널을 통해 무선통신신호를 송수신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 단말기의 채널 변경 방법에 의해서도 달성될 수 있다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

본 무선 통신 단말기는, 혼돈신호(Chaotic Signal)를 이용하여 무선으로 데이터를 송수신하며, 송신 단말과 수신 단말 간의 통신시 사용하지 않는 채널을 자동검색하여 선택할 수 있도록 한다. 여기서, 혼돈신호는 소정 주파수대역에서 다수의 주파수 성분을 갖는 일종의 반송파로서, 데이터 신호의 전송을 위한 주파수대역에서 직접 생성된다.

한편, 무선 통신 단말기 중 송신 단말로는, 휴대 단말, 컴퓨터, MP3, RF 송수신기, TV, 오디오, PMP, PDA, 무선 헤드셋, 무선 마우스, 컴퓨터 주변기기 등을 사용할 수 있으며, 수신 단말로는 휴대 단말, 컴퓨터, MP3, RF 송수신기, TV, 오디오, PMP, PDA, 무선 헤드셋, 무선 마우스, 컴퓨터 주변기기, 스피커 등을 사용할 수 있다.

후술할 실시예에서는 송신 단말로는 휴대 단말을, 수신 단말로는 무선 헤드셋을 예로 들어 설명하나, 본 무선 통신 시스템은 상호 근거리 무선 통신을 할 수 있는 모든 기기에 적용가능하다 할 것이다.

도 1은 무선 통신 시스템을 구비한 복수 쌍의 휴대 단말과 무선 헤드셋간의 데이터 송수신 관계를 나타낸 도면이다.

휴대 단말(1)은 타 휴대 단말(1) 또는 서버와의 통신가능하며, 기지국으로부터 제공된 데이터 신호를 화면과 스피커를 통해 출력하거나 메모리에 저장한다.

무선 헤드셋(2)은 휴대 단말(1)과 근거리 무선통신을 통해 MP3(MPEG Audio Layer-3), 오디오 데이터, 음성신호 등의 무선신호를 주고 받으며, 무선 헤드셋(2)과 휴대 단말(1) 간의 통신은 데이터의 종류에 따라 양방향 또는 단방향으로 이루어진다.

예를 들어, 휴대 단말(1)을 통해 전화통화시에는, 휴대 단말(1)에 도달한 음성신호는 무선 헤드셋(2)으로 제공되어 스피커로 출력되고, 무선 헤드셋(2)의 마이크를 통해 입력된 음성은 무선신호로 변환되어 휴대 단말(1)로 제공된 후 기지국으로 전송된다. 즉, 음성신호는 휴대 단말(1)과 무선 헤드셋(2) 간에 양방향으로 송수신된다. 이에 반해, 휴대 단말(1)에 저장되어 있거나 무선인터넷 등을 통해 제공되는 데이터, 예를 들면, MP3로 압축된 오디오 데이터의 경우에는 휴대 단말(1)로부터 무선 헤드셋(2)으로, 즉, 일방향으로만 제공된다.

한편, 한 쌍을 이루는 휴대 단말1(1)과 무선 헤드셋1(2)이 임의의 채널로 통 신을 하고 있는 도중, 무선 통신이 가능한 범위내에 동일한 채널로 통신을 하는 휴대단말2(1')과 무선 헤드셋(2')이 진입하면, 상호 간섭이 발생하여 통신신호의 수신이 불가능해진다. 이 때, 휴대 단말1(1) 또는 휴대 단말2(1')가 사용하는 채널을 변경함으로써, 통신의 상호 간섭을 방지할 수 있다.

이러한 각 휴대 단말1(1), 휴대 단말2(1')과, 각 무선 헤드셋(2), 무선 헤드셋(2')은, 채널의 변경이 가능하도록 하기 위해 다음과 같은 구성의 무선 통신 시스템을 각각 구비하여야 한다.

도 2에는 본 발명에 따른 휴대 단말(1)에 장착되는 혼돈신호를 이용한 무선 통신 시스템의 구성블럭도이다.

휴대 단말(1)의 무선 통신 시스템은, 채널의 변경을 위한 채널변경회로(40)와, 혼돈신호에 데이터 신호를 모듈레이션한 혼돈 반송파를 송신하는 송신회로(10)와, 혼돈 반송파를 수신받아 데이터 신호를 평가하는 수신회로(20)를 포함한다.

초광대역 무선 통신 시스템에서 혼돈신호는, 도 3에 도시된 바와 같이, 3.1 내지 5.1 GHz 대역에 걸쳐 다수의 주파수 성분을 갖도록 형성된다. 이러한 혼돈신호의 주파수 대역은 그 범위가 넓으므로 복수개로 분할하여 일부만을 사용할 수 있다. 예를 들어, 500 MHz 단위로 혼돈신호의 주파수 대역을 분할할 경우, 4개의 서브 주파수 대역을 형성할 수 있고, 4개의 서브 주파수 대역은 4개의 채널로 설정된다. 즉, 3.1~3.6 GHz는 채널1, 3.6~4.1 GHz는 채널2, 4.1~4.6 GHz 는 채널3, 4.6~5.1 GHz는 채널4로 설정할 수 있다. 이에 따라, 혼돈신호의 주파수 대역이 4개의 채널을 갖게 되고, 휴대 단말(1)과 무선 헤드셋(2) 간의 통신시 각 채널 중 하나를 이용하여 통신할 수 있다. 이러한 채널의 갯수와, 각 채널의 주파수 대역 폭은 설계자의 편의와 통신효율에 따라 다양하게 설계될 수 있음은 물론이다.

한편, 이웃하는 채널 사이에는 채널 간의 신호간섭을 방지하기 위해, 도 3에는 도시되어 있지 아니한 가아드(Guard) 대역이 형성되어 있다. 가아드 대역은 상술한 바와 같이 각 채널을 500 MHz 단위로 분할한 경우, 각 채널 사이에 1 내지 100 MHz 정도로 형성할 수 있으며, 가아드 대역의 폭도 설계자에 의해 신호 간섭이 방지되는 최적의 크기로 설계될 수 있다.

한편, 채널변경회로(40)는, 안테나와 송수신회로 사이에 설치되어 휴대 단말(1)과 무선 헤드셋(2)간이 통신하는 채널을 변경한다. 채널변경회로(40)는, 채널변경용 필터(41)와, 무선 헤드셋(2)으로부터 수신된 혼돈신호의 파워레벨을 감지하는 파워감지부(43)를 포함한다. 이러한 채널변경회로(40)는, 파워감지부(43)로부터의 결과를 제공받은 제어부(45)에 의해 필터(41)가 제어되어 채널이 변경된다.

필터(41)는, 안테나를 통해 송신되거나 수신되는 혼돈신호를 필터링하여 미리 선택된 채널에 해당하는 주파수 대역의 혼돈신호만이 송수신되도록 한다. 필터(41)는 가변 BPF(41)(Band Pass Filter)로 형성할 수 있으며, 가변 BPF(41)는 원하는 주파수 대역만을 필터링하여 통과시킬 수 있을 뿐만 아니라, 필터링되는 주파수 대역도 변경할 수 있다. 이에 따라, BPF(41)의 필터링 대역을 조절하여 원하는 주파수 대역폭을 갖는 복수의 채널을 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 채널의 변경도 가능하다.

파워감지부(43)는, 휴대 단말(1)과 무선 헤드셋(2)의 통신시, 무선 헤드 셋(2)으로부터 휴대 단말(1)로 전송된 혼돈신호의 파워레벨을 감지하며, 다이오드 등을 이용하여 구성할 수 있다. 파워감지부(43)는 수신회로(20) 측의 스위치(7)와 제어부(45) 사이에 배치되며, 감지된 혼돈신호의 파워레벨을 제어부(45)로 제공한다.

제어부(45)는, 통신 초기에 무선 통신 범위내에서 사용중인 채널을 스캔하여 사용가능한 채널과 사용불가능한 채널을 판단하고, 판단결과에 따라 혼돈신호를 송수신할 채널을 선택한다. 즉, 제어부(45)는 휴대 단말(1)이 무선 통신 범위내에 진입할 때 다른 휴대 단말(1')이 사용하는 채널을 회피하도록 함으로써, 휴대 단말들(1,1') 간의 간섭을 사전에 방지한다.

또한, 제어부(45)는 파워감지부(43)로부터 감지된 혼돈신호의 파워레벨과, 무선 헤드셋(2)으로부터 혼돈신호가 수신되었는지 여부를 이용하여 필터(41)의 채널 변경을 제어하는 신호를 발생시킨다.

즉, 제어부(45)는, 파워감지부(43)로부터 감지된 혼돈신호의 파워레벨이 미리 설정된 소정 파워레벨 이하인 경우, 필터링되는 주파수 대역을 변경하는 제어신호를 BPF(41)로 제공한다. 또한, 제어부(45)는, 미리 설정된 일정 시간내에 무선 헤드셋(2)으로부터 혼돈신호가 수신되지 아니하면, 필터링 주파수 대역을 변경하는 제어신호를 BPF(41)로 제공한다. 이에 따라, BPF(41)를 통해 필터링되는 주파수 대역이 변경됨으로써, 통신을 위한 채널이 변경된다. 이 때, 제어부(45)는 일정 규칙에 따라 채널이 변경되도록 할 수도 있고, 랜덤하게 채널이 변경되도록 할 수도 있다. 예를 들어, 제어부(45)는 주파수 대역의 크기에 따라, 채널1, 채널2, 채 널3‥‥과 같이 순차적으로 채널이 변경되도록 제어할 수도 있고, 채널3, 채널2, 채널4, 채널1‥‥등의 순서로 채널이 변경되도록 제어할 수도 있다.

또한 제어부(45)는, 통신 초기 뿐만 아니라, 휴대 단말(1)과 무선 헤드셋(2)의 통신 중, 지속적으로 무선 헤드셋(2)으로부터 전송된 혼돈반송파의 파워레벨을 감시하고, 파워레벨이 일정 이하로 저하될 경우, 실시간으로 채널을 변경할 수 있도록 BPF(41)를 제어한다.

이러한 제어부(45)는 별도로 구성될 수 있을 뿐만 아니라, 기저대역 처리부(35)내에 마련될 수도 있고, 기저대역 처리부(35)가 제어부(45)의 역할을 수행할 수도 있다.

한편, 휴대 단말(1) 무선 통신 시스템의 무선 헤드셋(2)을 향한 일단에는, 송수신용 안테나(5)와, 송신회로(10)와 수신회로(20) 중 일측을 안테나(5)에 연결하기 위한 스위치(7)가 구비되어 있다. 여기서, 안테나(5)와 스위치(7) 사이에는 채널변경회로(40)의 BPF(41)가 장착되어 있다.

무선 통신 시스템의 타단에는 CDMA 신호의 처리를 위한 신호처리회로(50)와, 데이터 비트를 패킷화하는 기저대역 처리부(35), 제어부(45)로부터의 제어에 따라 스위치(7)의 동작을 제어하는 인터페이스(33)가 구비되어 있다.

송신회로(10)는, 혼돈신호 발생기(30), 모듈레이터(11), 파워증폭기(15)를 포함하며, 신호처리회로(50)에서 처리된 음성신호 또는 MP3, 오디오 데이터를 처리하여 각 무선 헤드셋(2)으로 전송한다. 이 때, 신호처리회로(50)에서는 음성신호를 데이터 비트 또는 데이터 신호 형태로 기저대역 처리부(35)로 제공하고, 기저대 역 처리부(35)에서는 데이터 비트 또는 데이터 신호를 패킷화하여 모듈레이터(11)로 제공한다.

혼돈신호 발생기(30)는, 미리 설정된 소정 주파수 대역에서 다수의 주파수 성분을 갖는 혼돈신호를 발생시킨다. 혼돈신호는, 도 2의 ⓓ점에 대한 그래프에 도시된 바와 같이, 시간 도메인(Time Domain)에서 볼 때, 주기와 진폭이 상이한 다수의 펄스가 연속적으로 발생하여 생성된다. 혼돈신호의 주파수대역은 혼돈신호 발생기(30)의 설계에 따라 달라질 수 있으며, 본 무선 통신 시스템에서는 UWB 대역인 3.1 내지 5.1GHz 주파수대역에서 혼돈신호가 생성되도록 한다. 이렇게 초광대역에서 혼돈신호가 발생하므로, 채널의 분할이 가능하다.

모듈레이터(11)는, 혼돈신호 발생기(30)로부터의 혼돈신호와, 데이터 신호를 합성함으로써, 혼돈 반송파를 생성한다. 이 때, ⓐ점에 대한 그래프에 도시된 바와 같이, 0과 1의 바이너리 형태로 형성된 데이터 비트는, ⓑ점에 대한 그래프에 도시된 바와 같은 펄스 형태로 모듈레이터(11)에 제공된다. 이러한 데이터 신호와 혼돈신호를 합성하면, ⓔ점에 대한 그래프에 도시된 바와 같이, 데이터 신호에서 정보가 존재하는 구간에서만 혼돈신호가 존재하는 혼돈 반송파가 생성된다. 이렇게 모듈레이션이 완료된 뒤에도, 혼돈 반송파의 주파수대역은, 혼돈신호의 주파수대역과 동일하다.

이러한 송신회로(10)가 동작할 때, 인터페이스(33)는 스위치(7)가 송신회로(10)와 안테나(5)를 연결하도록 제어하며, 송신회로(10)에서 생성된 혼돈 반송파는 BPF에서 필터링된 다음 안테나(5)를 통해 각 무선 헤드셋(2)으로 전송된다.

한편, 수신회로(20)는, LNA(21)(Low Noise Amp), 신호감지부(23), AGC(Automatic Gain Control) 증폭기(25), LPF(27), A/D컨버터(29)를 포함하며, 무선 헤드셋(2)으로부터 무선으로 입력된 데이터 신호를 수신받아 처리한다. 여기서, 데이터 신호는 음성 데이터 신호 또는 영상 데이터 신호 뿐 아니라, 송신 단말이 수신 단말을 제어하기 위한 제어 신호가 될 수 있으며, 특정 종류의 데이터 신호로 한정되지 않는다.

LNA(21)는 안테나(5)를 통해 수신된 혼돈 반송파를 증폭시켜 신호감지부(23)로 전달한다.

신호감지부(23)는, 혼돈 반송파의 포락선(envelop)을 감지하여 데이터 신호를 추출한다. 신호감지부(23)는 다이오드로 구성할 수 있으며, 신호감지부(23)를 통과한 혼돈 반송파는, ⓒ점에 대한 그래프에 도시된 바와 같이, 굴곡이 있는 파형을 형성하게 된다.

AGC 증폭기(25)는 증폭율을 증감시킬 수 있는 증폭기로서, 신호감지부(23)에서 추출된 파를 일정 레벨로 증폭시킨다. LPF(27)는 증폭된 파를 A/D 컨버터(29)에서 디지털 신호로 변환가능하도록 필터링한다.

A/D컨버터(29)에서는 굴곡이 있는 파형을 디지털 신호로 변환함으로써, 펄스 형태의 데이터 신호를 추출한다.

데이터 신호는 기저대역 처리부(35)를 통해 신호처리회로(50)로 제공되어 CDMA신호로 처리된 다음, 기지국으로 전송된다.

이렇게 도 2에 도시된 휴대 단말(1)은 송신회로(10) 및 수신회로(20)를 모두 내장하고 있으나, 무선 이어폰의 경우 수신회로(20)만을 포함할 것이다. 즉, 무선 통신 기기에 따라 송신회로(10) 또는 수신회로(20)를 선택적으로 또는 모두 구비할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따라 무선 헤드셋에 장착된 무선 통신 시스템의 구성블럭도이다.

도시된 바와 같이, 무선 헤드셋(2)의 무선 통신 시스템은, 휴대 단말(1)의 무선 통신 시스템과 마찬가지로, 수신회로(120)와 송신회로(110)를 포함한다.

수신회로(120)는, LNA(121)(Low Noise Amp), 신호감지부(123), AGC(Automatic Gain Control) 증폭기(125), LPF(127), A/D컨버터(129)를 포함하며, 휴대 단말(1)로부터 전송된 혼돈 반송파에서 무선신호를 추출하여 출력한다.

송신회로(110)는, 혼돈신호 발생기(130), 모듈레이터(111), 파워증폭기(115)를 포함하며, 마이크로 입력된 음성신호를 혼돈신호에 합성하여 휴대 단말(1)로 전송한다.

무선 헤드셋(2) 무선 통신 시스템의 휴대 단말(1)을 향한 일단에는, 안테나(105), 스위치(107), BPF(106)가 구비되어 있다. 여기서, BPF(106)는 휴대 단말(1)의 BPF(41)를 통해 설정된 채널에 해당하는 주파수 대역만을 필터링하도록 설정되며, 제어부(145)로부터의 신호에 의해 채널이 변경된다. BPF(106)는 작동 초기에는 혼돈반송파의 모든 주파수 대역을 송수신할 수 있도록 셋팅되며, 제어부(145)는 각 채널을 순차적으로 또는 랜덤하게 변경하면서 혼돈반송파가 입력되는지 여부를 판단한다.

제어부(145)는, 초기 통신시 임의의 채널로 혼돈반송파가 입력되어 무선 헤드셋(2)의 ID를 요청하면, 해당 채널로 ID를 송신한다. 이 때, 휴대 단말(1)에서 해당 채널로 무선 통신을 원하는 경우, 해당 채널을 통해 데이터가 포함된 혼돈반송파가 제공되며, 제어부(145)는 BPF(106)를 제어하여 데이터가 포함된 혼돈반송파가 제공된 채널로 무선 헤드셋(2)의 채널을 셋팅한다. 그러나, 초기 통신시 채널의 파워가 일정 이하인 경우, 휴대 단말(1)은 채널을 변경하여 다시 ID를 요청하게 되고, 제어부(145)는 다시 채널을 변경하면서 휴대 단말(1)로부터의 혼돈반송파를 감지한다. 즉, 제어부(145)는 데이터가 포함된 혼돈반송파가 수신될 때까지 채널을 변경하게 된다.

또한, 휴대 단말(1)로부터 무선 헤드셋(2)으로 일방향 데이터가 전송되는 경우, 즉, MP3, 오디오 데이터의 전송시, 제어부(145)는 휴대 단말(1)과 무선 헤드셋(2)이 통신하는 동안 소정 시간 간격으로 채널의 파워레벨을 파악할 수 있는 신호를 휴대 단말(1)로 제공한다. 이는 휴대 단말(1)과 무선 헤드셋(2)의 통신 중, 채널 환경이 변화하는 것에 대비하기 위한 것으로서, 휴대 단말(1) 측에서는 해당 신호를 수신받아 채널의 상태에 따라 채널을 변경할 수 있다. 한편, 휴대 단말(1)과 무선 헤드셋(2) 간에 양방향으로 데이터가 전송되는 경우, 즉 전화통화시에는, 휴대 단말(1)에서는 무선 헤드셋(2)으로부터 전송된 혼돈반송파를 이용하여 채널의 상태를 파악할 수 있으므로, 무선 헤드셋(2)으로부터 휴대 단말(1)로 별도의 신호를 전송할 필요가 없다.

이러한 무선 통신 시스템의 타단에는 데이터 비트를 패킷화하는 기저대역 처 리부(135), 제어부(145)로부터의 제어에 따라 스위치(107)의 동작을 제어하는 인터페이스(133), 오디오 인터페이스(140)가 구비되어 있다.

수신회로(120)와 송신회로(110) 및 각 구성요소의 역할은 휴대 단말(1) 무선 통신 시스템에 구비된 각 구성요소의 역할과 동일하며, 다만 처리되는 데이터 신호의 종류만이 상이하므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이러한 구성에 의한 무선 통신 시스템을 구비한 휴대 단말(1)과 무선 헤드셋(2) 간에 채널을 설정하는 과정을 도 5a 및 도 5b를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

사용자가 휴대 단말(1)에 저장되거나 무선인터넷에 연결하여 MP3, 오디오 데이터를 청취하고자 하는 경우, 휴대 단말(1) 또는 무선 헤드셋(2)의 버튼을 조작하여 MP3, 오디오 데이터의 출력을 선택한다(S400). 그러면, 휴대 단말(1)은 채널을 스캔하여 사용중인 채널이 있는지 여부를 검색한다(S401). 검색결과 사용중인 채널이 있는 경우(S402-Y), 사용중이지 않은 채널 중 채널을 선택한 다음(S403), 선택된 채널, 예를 들어, 채널1을 통해 무선 헤드셋(2)으로 ID를 요청하는 ID 요청신호를 전송한다(S405). 만약, 검색결과 사용중인 채널이 없는 경우(S402-N), 채널을 선택하고(S404), 선택된 채널을 통해 휴대 단말(1)에서 무선 헤드셋(2)으로 ID 요청신호를 전송한다.

한편, 무선 헤드셋(2)에서는 채널을 변경하면서 휴대 단말(1)로부터 신호가 수신되는지 여부를 판단하며, 채널1로 ID 요청신호가 입력되면, ID를 포함한 응답신호를 휴대 단말(1)로 전송한다.

휴대 단말(1)의 제어부(45)는 무선 헤드셋(2)으로부터 ID 응답신호가 수신되는지 여부를 파악하고(S410), ID 응답신호가 수신되지 아니하면, 미리 설정된 소정 시간이 경과하였는지 여부를 판단한다(S415). 미리 설정된 소정 시간이 경과하면, 제어부(45)는 BPF(41)의 필터링 대역을 가변하는 제어신호를 생성하여 BPF(41)로 제공하고(S425), BPF(41)의 동작에 의해 채널이 변경되면, 변경된 채널로 ID 요청신호를 재발송한다(S430).

한편, 무선 헤드셋(2)으로부터 ID 응답신호가 수신되면, 제어부(45)는 파워감지부(43)로부터 감지된 ID 응답신호의 파워레벨이 미리 설정된 소정 이상인지 파악한다. 이 때, ID 응답신호의 파워레벨이 소정 이상이면, 해당 ID와 해당 채널을 셋팅한다(S435). 그리고 혼돈신호 발생기와 모듈레이터를 작동시켜 MP3, 오디오 데이터를 혼돈신호와 합성하여 혼돈 반송파를 생성한다(S440). 그런 다음, 해당 채널을 통해 무선 헤드셋(2)으로 혼돈 반송파를 전송한다(S445).

반면, ID 응답신호의 파워레벨이 소정 이상을 넘지 않는 경우, 제어부(45)는 BPF(41)의 필터링 대역을 가변하는 제어신호를 생성하여 BPF(41)로 제공하고(S425), BPF(41)의 동작에 의해 변경된 채널로 ID 요청신호를 재발신한다(S430).

S410 내지 S430 과정은 ID 응답신호의 파워레벨이 소정 이상일 때까지 반복된다.

한편, 채널이 셋팅되어 휴대 단말(1)로부터 데이터가 삽입된 혼돈 반송파가 수신되면, 무선 헤드셋(2)에서는 소정 시간 간격으로 무선 헤드셋(2)의 채널 상태를 알리기 위한 파워확인신호를 전송한다.

휴대 단말(1)의 제어부(45)는 무선 헤드셋(2)으로부터 파워확인신호가 수신되면(S450), 파워확인신호의 파워레벨이 소정 이상인지 판단한다(S455). 파워레벨이 소정 이상이 아닌 경우, 제어부(45)는 BPF(41)를 작동시켜 채널을 변경하고(S460), 변경된 채널을 통해 혼돈 반송파를 전송한다(S465). 만약 사용자가 통신 종료를 선택하면(S470-Y), 통신을 종료하고, 그렇지 아니하면(S470-N), 통신 중에는 S450 내지 S470 과정을 반복하여 채널 환경의 변화에 실시간으로 대응할 수 있도록 한다.

한편, 휴대 단말(1)과 각 무선 헤드셋(2) 간에 전화통화가 이루어지고 있는 경우, 휴대 단말(1)은 무선 헤드셋(2)으로부터 전송된 음성이 포함된 혼돈 반송파를 이용하여 해당 채널의 파워레벨을 판단할 수 있다.

이와 같이, 본 무선 통신 시스템에서는, 광대역의 고주파 신호인 혼돈신호를 복수의 채널로 분할하고, 각 채널로 혼돈 반송파를 송수신할 수 있도록 한다. 그리고, 채널의 상태에 따라 실시간으로 채널을 변경할 수 있으므로, 최적화된 채널 환경에서 휴대 단말(1)과 무선 헤드셋(2) 간의 고품질의 통신이 가능하다.

즉, 임의의 무선 통신 범위내에 동일한 채널을 사용하는 복수 쌍의 휴대 단말(1)과 무선 헤드셋(2)이 위치하면, 채널을 실시간으로 변경함으로써, 휴대 단말(1)간의 신호간섭을 방지할 수 있다.

한편, 필터(41)와 파워감지부(43)를 이용하여 파워레벨을 간단한 방법으로 감지하고 채널을 변경함으로써, 채널 변경 과정이 신속하고 효율적이다. 또한, 채널의 분할로 인해 혼돈반송파를 송수신하는 주파수 대역이 좁아짐에 따라 혼돈 반 송파의 송수신시 소모되는 전력소비를 감소시킬 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 최적화된 채널 환경에서 송신 단말와 수신 단말 간의 고품질의 통신이 가능하며, 타 송신 단말에 접속된 수신 단말과의 신호간섭을 방지할 수 있다. 또한, 채널 변경 과정이 신속하고 효율적이며, 혼돈 반송파의 송수신시 소모되는 전력소비를 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시형태에 관해 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로 받아들여져야 하며, 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 형태에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims

초광대역 통신용 주파수 대역의 적어도 일부가 복수의 서브 주파수 대역으로 분할되어 형성된 채널 중 적어도 하나를 통해 혼돈신호를 수신하는 수신부; 및

상기 혼돈신호를 수신할 채널을 변경하는 채널변경부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신단말기.
제 1 항에 있어서,

외부로부터 수신된 상기 혼돈신호의 파워레벨을 감지하는 파워감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 단말기.
제 1 항에 있어서,

상기 혼돈신호의 필터링 대역을 조절하여 상기 채널을 변경하는 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 단말기.
제 3 항에 있어서,

상기 필터는 밴드패스 필터(Band Pass Filter)인 것을 특징으로 하는 무선 통신 단말기.
제 1 항에 있어서,

외부로부터 수신된 상기 혼돈신호의 파워레벨에 따라 상기 채널의 변경여부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 단말기.
제 5 항에 있어서,

상기 제어부는, 상기 수신된 혼돈신호의 파워레벨이 일정 이하인 경우, 필터의 필터링 대역을 가변시키고, 상기 필터는 상기 변경된 필터링 대역에 따라 상기 채널을 변경하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 단말기.
제 5 항에 있어서,

상기 제어부는, 외부로부터 상기 혼돈신호가 미리 설정된 시간내에 수신되지 아니하면, 필터의 필터링 대역을 가변시키고, 상기 필터는 상기 변경된 필터링 대역에 따라 상기 채널을 변경하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 단말기.
삭제
제 1 항에 있어서,

이웃하는 상기 각 채널 사이에는 상기 혼돈신호를 송수신하지 아니하는 소정 폭의 가아드 대역이 형성된 것을 특징으로 하는 무선 통신 단말기.
제 1 항에 있어서,

휴대 단말, 컴퓨터, MP3, RF 송수신기, TV, 오디오, PMP, PDA, 무선 헤드셋, 무선 마우스, 컴퓨터 주변기기 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 무선 통신 단말기.
제 1 항에 있어서,

휴대 단말, 컴퓨터, MP3, RF 송수신기, TV, 오디오, PMP, PDA, 무선 헤드셋, 무선 마우스, 컴퓨터 주변기기, 스피커 중 어느 하나로부터 상기 혼돈신호를 수신받는 것을 특징으로 하는 무선 통신 단말기.
초광대역 통신용 주파수 대역 중 적어도 일부를 복수의 서브 주파수 대역으로 분할하여 복수의 채널을 형성하고, 상기 채널 중 하나를 선택하여 송신 단말로부터 수신 단말로 무선통신신호를 전송하는 단계;

상기 무선통신신호의 에너지를 감지하여 상기 채널을 통한 통신상태를 판단하는 단계;

상기 통신상태에 따라 상기 채널의 변경여부를 결정하는 단계; 및,

상기 결정된 채널을 통해 무선통신신호를 송수신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 단말기의 채널 변경 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 무선통신신호를 전송하는 단계는, 최초 통신시 상기 수신 단말로 수신을 요청하는 수신요청 신호를 전송하는 단계인 것을 특징으로 하는 무선 통신 단말기의 채널 변경 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 통신상태를 판단하는 단계는, 상기 수신 단말로부터 상기 무선통신신호가 소정 시간내에 수신되지 아니하면, 상기 채널을 통한 통신상태가 양호하지 아니한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 단말기의 채널 변경 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 통신상태를 판단하는 단계는, 상기 수신 단말로부터 전송된 상기 무선통신신호의 파워레벨이 일정 이하인 경우, 상기 채널을 통한 통신상태가 양호하지 아니한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 단말기의 채널 변경 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 채널의 변경여부를 결정하는 단계는, 상기 파악된 통신상태가 양호하지 아니한 경우, 상기 채널의 변경을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 단말기의 채널 변경 방법.
제 16 항에 있어서,

상기 채널을 변경하는 단계는, 상기 무선통신신호를 필터링하는 주파수 대역을 조절하여 상기 채널을 변경하는 단계인 것을 특징으로 하는 무선 통신 단말기의 채널 변경 방법.
제 16 항에 있어서,

상기 채널을 변경하는 단계는, 밴드패스 필터(Band Pass Filter)를 이용하여 상기 채널을 변경하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 단말기의 채널 변경 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 무선통신신호는, 초광대역 주파수 대역에서 다수의 주파수 성분을 갖는 혼돈신호인 것을 특징으로 하는 무선 통신 단말기의 채널 변경 방법.