KR100428716B1 - 무선통신 시스템에서의 자동 이득 조절 장치 및 그 방법 - Google Patents

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    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
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Abstract

본 발명은 무선통신 시스템에서의 자동 이득 조절 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 버스트 모드로 동작하는 OFDM 등과 같은 이동통신 시스템에서, 짧은 훈련 구간 이내에 디지털 영역에서 가변 이득 증폭기의 적정 이득을 결정하는 한편 주어진 시간 안에 이득을 수렴시켜 시스템이 정상적으로 동작할 수 있도록 하기 위한 자동 이득 조절 장치 및 그 방법을 제공하기 위하여, 가변 이득 증폭기의 이득을 최대로 한 상태에서 아날로그-디지털 변환기의 출력이 최대치를 가리키는 샘플 수를 카운팅하는 카운팅 단계; 상기 카운팅된 최대치 샘플 수와 조절하고자 하는 이득 사이의 함수 관계를 이용하여 디지털 영역에서 조절할 이득을 결정하는 이득 결정 단계; 및 상기 결정된 디지털 영역의 이득 조절값을 아날로그 전압으로 변환시켜 상기 가변 이득 증폭기의 입력으로 하는 이득 조절 단계를 포함한다.

Description

무선통신 시스템에서의 자동 이득 조절 장치 및 그 방법{Apparatus and method for controlling automatic gain in wireless telecommunication system}
본 발명은 무선통신 시스템에서의 자동 이득 조절 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 버스트 모드로 동작하는 직교 주파수 분할 다중(OFDM : Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 무선통신 시스템에서 수신 신호의 왜곡 정도와 조절하고자 하는 이득 상의 관계를 이용하여 디지털 영역에서 이득을 조절할 수 있는 자동 이득 조절 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
직교 주파수 분할 다중(OFDM) 방식은 대역폭당 전송 속도의 향상과 멀티패스(multipath) 간섭 등의 방지의 양립을 목적으로 하는 디지털 변조 방식이다. 이는 유럽의 디지털 오디오 방송(DAB)용으로 개발되어 1996년부터 상용 방송이 개시되었다.
OFDM의 특징은, 수개의 반송파(subcarrier)를 사용하는 다반송파 변조 방식이라는 것이고, 각 반송파는 직교 관계에 있다는 점이다. 그렇기 때문에 각 반송파의 주파수 성분이 상호 중첩되어도 상관이 없다. 보통의 주파수 분할 다중(FDM)에 비해 훨씬 더 많은 반송파의 다중이 가능하므로, 주파수 이용 효율이 높아진다. 각 반송파에 직병렬 변환된 부호화 데이터를 할당하여 디지털 변조한다. 반송파를 많게 하면 대역폭당 전송 속도를 높일 수가 있다.
자동 이득 조절의 역할이 중요한 이유는 다음과 같다.
만약, 이득을 너무 크게 조절하여 신호가 아날로그-디지털 변환기의 동작 구간을 벗어나면, 디지털 영역 신호가 왜곡되어 복조기에서 정상적으로 수신 신호를 복조할 수 없게 된다. 반면에, 만약 이득이 너무 작게 조절된다면, 양자화 잡음이 커져서 잡음이 커지는 역할을 하기 때문에, 역시 복조 성능이 떨어지는 결과를 초래한다. 그래서, 이와 같은 자동 이득 조절의 성공 여부는 전체 시스템의 성능을 결정하는 중요한 부분이다.
그런데, 종래에는 데이터 이용 유무에 따라 이득을 조절하였다. 그러나, 이러한 방식은 대부분 연속 모드 통신에서 사용하는 방식으로서, 초기 수렴 시간은 길지만, 채널 이득 변화를 따라 가는 능력이 좋고 이득 조절 능력 또한 뛰어나다.
즉, 종래의 방식들은 원하는 신호 전력을 설정한 상태에서 수신 전력을 측정하여, 이들 사이의 차이를 이용하여 조금씩 그 차이를 줄이는 방식으로 동작한다. 그러나, 이러한 방식들은 채널 이득 변화를 따라 가는 능력이 좋고 이득 조절 능력 또한 뛰어나지만, 초기 수렴 시간이 길어서 버스트 형식으로 동작하는 시스템, 특히 OFDM 시스템에 적용하기는 불가능하다. 그리고, 빠른 수렴을 위해서 제안된 기술들도 상황에 따라 수렴 시간이 달라진다. 즉, 조절할 이득이 작은 경우에는 짧은 시간내에 수렴하지만, 조절할 이득이 큰 경우에는 수렴하는데 걸리는 시간이 그만큼 증가하게 되는 방식들이다. 그래서, 정해진 시간 동안에 수렴시키지 못하는 경우도 있을 수 있다.
특히, 버스트 형태로 동작하는 OFDM 시스템은 짧은 훈련 구간안에서 자동 이득 조절을 수행하여 아날로그 신호가 아날로그-디지털 변환기의 동작 구간내에 들어가게 하는 범위에서 최대한 큰 신호로 받아 들이게 해야 한다. 이를 위해서는 회로의 복잡도 측면에서 아날로그 영역보다는 디지털 영역에서 자동 이득 조절을 해주는 것이 유리하다. 따라서, OFDM과 같이 버스트 모드로 동작하는 시스템에서는 짧은 훈련 구간 이내에 디지털 영역에서 가변 이득 증폭기의 적정 이득을 결정하는 한편 주어진 시간 안에 이득을 수렴시켜 시스템이 정상적으로 동작할 수 있게 만들어 줄 수 있는 방식이 필수적으로 요구된다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 요구에 부응하기 위하여 제안된 것으로, 버스트 모드로 동작하는 OFDM 등과 같은 이동통신 시스템에서, 짧은 훈련 구간 이내에 디지털 영역에서 가변 이득 증폭기의 적정 이득을 결정하는 한편 주어진 시간 안에 이득을 수렴시켜 시스템이 정상적으로 동작할 수 있도록 하기 위한 자동 이득 조절 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 자동 이득 조절 장치의 일실시예 구성도.
도 2 는 본 발명에 이용되는 버스트 전송 OFDM 시스템의 한 예인 IEEE 802.11a 시스템의 프레임 구성 예시도.
도 3 은 본 발명에 따른 자동 이득 조절 방법에 대한 일실시예 흐름도.
도 4 는 본 발명에 이용되는 버스트 전송 OFDM 시스템의 한 예인 IEEE 802.11a 시스템의 송신 신호를 나타낸 설명 예시도.
도 5 는 본 발명에 이용되는 조절 이득 결정식 유도 방식을 나타낸 일실시예 설명도.
도 6 은 본 발명의 실시예에 따라 자동 이득 조절 결과를 나타낸 일실시예 설명도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
11 : 가변 이득 증폭기 12 : I, Q 복조기
13,14 : 아날로그-디지털 변환기(ADC) 15,16 : 최대치 샘플 카운터
17 : 증폭기 이득 계산기 18 : 디지털-아날로그 변환기(DAC)
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 무선통신 시스템에서의 자동 이득 조절 장치에 있어서, 이득 조절값에 따라, 수신되는 동위상(I)신호, 직교위상(Q)신호를 증폭하기 위한 증폭수단; 상기 증폭수단에서 증폭된 I신호, Q신호를 복조하기 위한 복조수단; 상기 복조수단에서 복조된 아날로그 I신호를 디지털 I신호로 변환하기 위한 제1 아날로그-디지털 변환수단; 상기 제1 아날로그-디지털 변환수단의 출력이 최대치를 가리키는 샘플 수를 카운팅하기 위한 제1 최대치 샘플 카운팅 수단; 상기 복조수단에서 복조된 아날로그 Q신호를 디지털 Q신호로 변환하기 위한 제2 아날로그-디지털 변환수단; 상기 제2 아날로그-디지털 변환수단의 출력이 최대치를 가리키는 샘플 수를 카운팅하기 위한 제2 최대치 샘플 카운팅 수단; 상기 제1 및 제2 최대치 샘플 카운팅 수단에서 카운팅된 최대치 샘플 수와 조절하고자 하는 이득 사이의 함수 관계를 이용하여 디지털 영역에서 조절할 이득을 결정하기 위한 이득 결정수단; 및 상기 이득 결정수단에서 결정된 디지털 영역의 이득 조절값을 아날로그 전압으로 변환시켜 상기 증폭수단으로 전달하는 디지털-아날로그 변환수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명은 무선통신 시스템에서의 자동 이득 조절 방법에 있어서, 가변 이득 증폭기의 이득을 최대로 한 상태에서 아날로그-디지털 변환기의 출력이 최대치를 가리키는 샘플 수를 카운팅하는 제 1 단계; 상기 카운팅된 최대치 샘플 수와 조절하고자 하는 이득 사이의 함수 관계를 이용하여 디지털 영역에서 조절할 이득을 결정하는 제 2 단계; 및 상기 결정된 디지털 영역의 이득 조절값을 아날로그 전압으로 변환시켜 상기 가변 이득 증폭기의 입력으로 하는 제 3 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명은 버스트 모드로 동작하는 통신 시스템에서 일정하게 주어진 짧은 시간 동안에 입력 크기를 이득 계산하여 적정 이득으로 설정하고자 한다.
이를 위해, 본 발명은 디지털 영역에서 수신 신호의 왜곡 정도를 보고, 가변이득 증폭기의 입력값을 결정하여 아날로그 영역으로 넘겨 준다. 즉, 우선 자동 이득 증폭기의 이득을 최대로 한 상태에서 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 통하여 수신을 한 다음, 아날로그-디지털 변환기(ADC)에 의해 신호가 왜곡된 정도(최대치를 나타내는 샘플수)를 보고, 내삽을 이용하여 구한 2차 함수를 이용하여 조절 이득값을 결정한다. 그리고, 이렇게 결정된 이득값을 디지털-아날로그 변환기(DAC)를 통하여 아날로그 영역으로 전달해 준다.
버스트 전송의 경우에는 한 버스트의 길이 동안에는 채널의 변화가 거의 없다고 할 수 있기 때문에, 수신 구간 동안의 채널 변화를 따라 가는 추적 능력보다는 초기의 일정한 짧은 시간내에 수렴시킬 수 있는 능력이 중요하다. 즉, 짧은 시간 단위로 프레임을 구성하여 전송하는 버스트 모드 통신의 경우는 한 프레임내에서의 채널 변화는 없다고 보고, 초기 이득 계산 시간안에 하는 것이 중요하다.
따라서, 본 발명에서는 아날로그-디지털 변환기의 출력을 보고 관찰 구간 동안의 동위상(I : In-phase), 직교위상(Q : Quadrature-phase) 신호중에서 최대치를 가리키는 샘플의 수와 가변 이득 증폭기의 이득 조절값 사이의 함수 관계를 이용하여 이득을 결정하고 아날로그 신호로 바꾸어 가변 이득 증폭기의 입력으로 넣어 줌으로써, 짧은 훈련 구간내에서 이득 조절을 완료할 수 있다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명에 따른 자동 이득 조절 장치의 일실시예 구성도로서, 버스트 전송 OFDM 시스템에서의 자동 이득 조절 장치를 나타낸다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 버스트 전송 OFDM 시스템에서의 자동 이득 조절 장치는, 이득 조절값에 따라, 수신되는 동위상(I)신호, 직교위상(Q)신호를 증폭하기 위한 가변 이득 증폭기(11)와, 가변 이득 증폭기(11)에서 증폭된 I신호, Q신호를 복조하기 위한 I, Q 복조기(12)와, I, Q 복조기(12)에서 복조된 아날로그 I신호를 디지털 I신호로 변환하기 위한 아날로그-디지털 변환기(ADC)(13)와, 아날로그-디지털 변환기(13)의 출력이 최대치를 가리키는 샘플 수(왜곡된 정도)를 카운팅하기 위한 최대치 샘플 카운터(15)와, I, Q 복조기(12)에서 복조된 아날로그 Q신호를 디지털 Q신호로 변환하기 위한 아날로그-디지털 변환기(ADC)(14)와, 아날로그-디지털 변환기(14)의 출력이 최대치를 가리키는 샘플 수(왜곡된 정도)를 카운팅하기 위한 최대치 샘플 카운터(16)와, 최대치 샘플 카운터(15,16)에서 카운팅된 샘플 수가 나타내는 신호의 왜곡 정도와 조절하고자 하는 이득 사이의 함수 관계를 이용하여 디지털 영역에서 조절할 이득을 결정하기 위한 증폭기 이득 계산기(17)와, 증폭기 이득 계산기(17)에서 계산된 디지털 영역의 이득 조절값을 아날로그 전압으로 변환시켜 가변 이득 증폭기(11)로 전달하는 디지털-아날로그 변환기(DAC)(18)를 포함한다.
본 발명에 따른 자동 이득 조절 장치는 아날로그-디지털 변환기(13,14)의 출력을 보고 관찰 구간 동안의 동위상(I), 직교위상(Q) 신호중에서 최대치를 가리키는 샘플의 수와 가변 이득 증폭기(11)의 이득 조절값 사이의 함수 관계를 이용하여 이득을 결정하고 아날로그 신호로 바꾸어 가변 이득 증폭기(11)의 입력으로 넣어준다.
즉, 본 발명에 따른 자동 이득 조절 장치는 디지털 영역에서 수신 신호의 왜곡 정도를 보고, 가변 이득 증폭기(11)의 입력값을 결정하여 아날로그 영역으로 넘겨 준다. 즉, 우선 자동 이득 증폭기(11)의 이득을 최대로 한 상태에서 아날로그-디지털 변환기(ADC)(13,14)를 통하여 수신을 한 다음, 아날로그-디지털 변환기(ADC)(13,14)에 의해 신호가 왜곡된 정도(최대치를 나타내는 샘플수)를 보고, 내삽을 이용하여 구한 2차 함수를 이용하여 조절 이득값을 결정한다. 그리고, 이렇게 결정된 이득값을 디지털-아날로그 변환기(DAC)(18)를 통하여 아날로그 영역으로 전달해 준다.
이하에서는 본 발명에 따른 자동 이득 조절 장치에서의 이득 조절 방법에 대해 보다 상세하게 설명한다.
버스트 전송 OFDM 방식의 한 예인 IEEE 802.11a 시스템은 도 2에 도시된 바와 같이 적어도 7개의 짧은 훈련 구간(5.6μs)내에 이루어져야 한다. 이렇게 빠른 시간 내에 자동 이득 조절을 해야 다음 단계인 프레임 동기와 대략의 주파수 동기를 맞추는 등의 일련의 과정을 수행할 수 있다. 그리고, IEEE 802.11a와 같이 버스트 모드로 동작하는 통신 시스템에서는 수렴후의 성능이나, 수신 전력을 추적하는 기능보다는 짧은 수렴 시간이 가장 중요하다. 그 이유는 한 버스트의 최대 길이가 5ms정도이고, 단말의 이동 속도는 보행 속도인 5km/h 정도이기 때문에 한 버스트내에서는 채널의 변화, 즉 수신 신호의 세기 변화가 없다고 할 수 있기 때문이다.
자동 이득 조절 장치에서는 두 단계로 자동 이득 조절을 수행한다.
1단계 자동 이득 조절에서는 두 짧은 훈련 구간에 해당하는 32샘플을 이용한다(302).
초기의 가변 이득 증폭기의 이득을 최대치로 한 이후에(301), 아날로그-디지털 변환기(13,14)의 출력을 I, Q 신호 중에서 동작 구간을 넘는 샘플 수, 즉 아날로그-디지털 변환기(13,14)의 출력이 최대치를 나타내는 샘플 수를 센다(303). 그래서 이 값을 이용하여 이미 구해진 2차 함수로 조절할 이득을 결정한다(304). 그리고, 가변 이득 증폭기(11)의 특성식을 보고, 이런 이득을 얻기 위한 가변 이득 증폭기(11)의 입력 전압값을 결정한다(305). 이렇게 결정된 입력 전압값을 바탕으로 1차 이득 조절을 한다(306).
한편, 2단계 자동 이득 조절은 1단계 자동 이득 조절에서 생길 수 있는 오류를 보정하기 위해서 행해진다.
1단계와 달라지는 것은 사용하는 샘플 수가 64개로 늘어나고(307) 조절 이득을 계산하는 방식이 달라지는 것 뿐이다(309).
초기에 가변 이득 증폭기의 이득의 최대로 했기 때문에, 수신 신호의 전력이 복조가 가능한 크기 이상으로 들어올 경우에는 아날로그-디지털 변환기(13,14)에서 왜곡이 생길 것이다. 이 왜곡의 정도가 클수록 신호의 크기를 많이 감소시켜서 신호가 아날로그-디지털 변환기(13,14)의 동작 구간안에 들어가게 해야 한다. 그리고, 처음부터 신호가 왜곡없이 수신된다는 것은 채널 상태가 좋지 않아서 수신 신호의 전력이 약하다는 의미이기 때문에 더 이상 이득을 높일 수가 없다.
본 발명에서 사용하는 조절 이득을 결정하는 2차 함수를 결정하는 방식은 다음과 같다.
아날로그-디지털 변환기(13,14)의 출력 신호중에서 최대치를 나타내는 샘플 수와 조절 이득(dB) 사이의 관계를 여러 번의 모의 실험을 통하여 충분한 데이터를 뽑아서 그래프로 나타내면 도 5와 같은 2차 곡선과 같은 모양을 이룬다. 이들 사이의 관계를 2차 함수 내삽을 이용하여 구하는 것이다.
만약, 총 데이터의 개수를 N이라고 하고, 구하고자 하는 2차 함수의 세 계수를 각각 a, b, c라고 가정하자. 그리고, x를 최대치를 나타내는 샘플수, sk(x)는 k번째 데이터에서 x에 해당하는 조절 이득 값(dB)을 나타낸다고 할 경우, 하기의 (수학식 1)과 같은 오류 방적식을 얻을 수 있다. 하기의 (수학식 1)은 수집 데이터와 2차 곡선 사이의 오류 방정식(E)을 나타낸다.
1, 2단계 이득 조절 각각의 경우에 대하여, 상기 (수학식 1)의 오류 방정식을 최소로하는 a, b, c값을 결정할 수 있다. IEEE 802.11a의 경우를 예로 한, 1차 및 2차 조절 이득 계산식은 각각 하기의 (수학식 2) 및 (수학식 3)과 같다.
상기 (수학식 3)에서 처음 두 항은 2차 함수 내삽으로 구한 것이지만, 마지막 상수항인 -3dB는 다른 이유에서 추가한 것이다. 본 발명에서 자동 이득 조절은 짧은 훈련 구간을 이용하여 수행하기 때문에 훈련 구간내에서는 원하는 구간내에 신호들이 존재하지만, 불규칙적인 데이터로 이루어지는 실제 데이터 영역의 신호는 훈련 구간의 신호에 비하여 최대 약 2배까지 커질 수 있다. 그래서, 이런 상황을 고려하여, 조절 이득값을 3dB 더 작게 해 주어야 한다. 실제, IEEE 802.11a의 프레임을 만들어 보면, 훈련 구간의 신호가 데이터 구간의 신호에 비하여 신호의 크기 변화가 작다는 것을 도 4를 통해 알 수 있다.정리해 보면, 상기 (수학식 2) 및 (수학식 3)은 IEEE802.11a를 예로 하여, 상기 (수학식 1)을 최소로 하는 a, b, c를 결정하고, 이를 이용하여 이득 조절식을 구성한 것이다.따라서, 상기 (수학식 2)의 계수들인 0.0175, -0.0289, 0.1009는 IEEE802.11a의 32개의 짧은 훈련구간을 가지고 실시한 예에 대한 a, b, c의 해이다. 그래서, 상기 (수학식 2)에서 입력변수 x는 32개의 짧은 훈련구간의 I/Q 값들 중에서 최대치를 가리키는 샘플수를 나타내고, 출력변수 f(x)는 x에 따른 감소할 이득값을 나타낸 것이다.그리고, 상기 (수학식 3)은 위 1차 이득 조절 이후의 64개의 짧은 훈련구간을 가지고 같은 과정을 반복하여 a, b, c를 다시 결정한 결과가 0.00162, -0.085, -3이다. 그래서, 상기 (수학식 3)에서도 역시 입력 변수 x는 64개의 짧은 훈련구간의 I/Q 값들 중에서 최대치를 가리키는 샘플수를 나타내고, 출력변수 f(x)는 x에 따른 감소할 이득값을 나타낸 것이다.
이상과 같은 과정을 통해, IEEE 802.11a 무선랜 시스템에 적용한 경우의 예가 도 6에 도시되었다.
도 6에 도시된 바와 같이, 처음에는 ±3 정도의 크기를 갖는 큰 신호가 들어오다가, 이득 조절이 완료된 약 100번째 샘플 이후에는 모의 실험에서 아날로그-디지털 변환기의 동작 구간으로 설정한 ±1 구간내의 신호로 이득 조절된 결과를 볼 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명은, IEEE 802.11a의 무선랜 시스템과 같이 버스트 모드로 동작하는 무선통신 시스템의 자동 이득 조절에 응용될 수 있으며, 기존의 방식들 보다는 수렴 시간이 아주 짧고 대부분의 과정이 디지털 영역에서 구현될 뿐만 아니라 기존의 전력 측정과 같이 구현 복잡한 연산이 없이도 쉽게 구현할 수 있는 우수한 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 무선통신 시스템에서의 자동 이득 조절 장치에 있어서,
    이득 조절값에 따라, 수신되는 동위상(I)신호, 직교위상(Q)신호를 증폭하기 위한 증폭수단;
    상기 증폭수단에서 증폭된 I신호, Q신호를 복조하기 위한 복조수단;
    상기 복조수단에서 복조된 아날로그 I신호를 디지털 I신호로 변환하기 위한 제1 아날로그-디지털 변환수단;
    상기 제1 아날로그-디지털 변환수단의 출력이 최대치를 가리키는 샘플 수를 카운팅하기 위한 제1 최대치 샘플 카운팅 수단;
    상기 복조수단에서 복조된 아날로그 Q신호를 디지털 Q신호로 변환하기 위한 제2 아날로그-디지털 변환수단;
    상기 제2 아날로그-디지털 변환수단의 출력이 최대치를 가리키는 샘플 수를 카운팅하기 위한 제2 최대치 샘플 카운팅 수단;
    상기 제1 및 제2 최대치 샘플 카운팅 수단에서 카운팅된 최대치 샘플 수와 조절하고자 하는 이득 사이의 함수 관계를 이용하여 디지털 영역에서 조절할 이득을 결정하기 위한 이득 결정수단; 및
    상기 이득 결정수단에서 결정된 디지털 영역의 이득 조절값을 아날로그 전압으로 변환시켜 상기 증폭수단으로 전달하는 디지털-아날로그 변환수단
    을 포함하는 무선통신 시스템에서의 자동 이득 조절 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이득 결정수단에서 디지털 영역에서 조절할 이득을 결정하는 과정은,
    실질적으로, 2단계 과정으로 이루어지되, 1단계 이득 결정 과정에서는 32 샘플을 이용하고, 2단계 이득 결정 과정에서는 상기 1단계 이득 결정 과정에서 생길 수 있는 오류를 보정하기 위해서 64개 샘플을 이용하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 자동 이득 조절 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 1단계 이득 결정 과정에서는 하기의 (수학식1)을 이용하고, 상기 2단계 이득 결정 과정에서는 하기의 (수학식 2)를 이용하여 조절 이득을 계산하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 자동 이득 조절 장치.
    (수학식 1)
    (여기서, 계수는 IEEE802.11a의 32개의 짧은 훈련구간을 가지고 실시한, 총 데이터의 개수를 N이라고 하고 구하고자 하는 2차 함수의 세 계수를 각각 a, b, c라고 가정할 때, x를 최대치를 나타내는 샘플수, sk(x)는 k번째 데이터에서 x에 해당하는 조절 이득 값(dB)을 나타낸 오류 방적식을 최소로 하는 a, b, c 값임, 입력변수 x는 32개의 짧은 훈련구간의 I/Q 값들 중에서 최대치를 가리키는 샘플수, 출력변수 f(x)는 x에 따른 감소할 이득값임)
    (수학식 2)
    (여기서, 계수는 IEEE802.11a의 64개의 짧은 훈련구간을 가지고 실시한, 총 데이터의 개수를 N이라고 하고 구하고자 하는 2차 함수의 세 계수를 각각 a, b, c라고 가정할 때, x를 최대치를 나타내는 샘플수, sk(x)는 k번째 데이터에서 x에 해당하는 조절 이득 값(dB)을 나타낸 오류 방적식을 최소로 하는 a, b, c 값임, 입력 변수 x는 64개의 짧은 훈련구간의 I/Q 값들 중에서 최대치를 가리키는 샘플수, 출력변수 f(x)는 x에 따른 감소할 이득값임)
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무선통신 시스템은,
    바람직하게는 시간 단위로 프레임을 구성하여 전송하는 버스트 모드로 동작하는 직교 주파수 분할 다중(OFDM : Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템인 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 자동 이득 조절 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 최대치 샘플수는,
    상기 제1 및 제2 아날로그-디지털 변환수단의 출력이 최대치를 나타내는 동작구간을 넘는 샘플수이되, 신호의 왜곡정도를 나타내는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 자동 이득 조절 장치.
  6. 무선통신 시스템에서의 자동 이득 조절 방법에 있어서,
    가변 이득 증폭기의 이득을 최대로 한 상태에서 아날로그-디지털 변환기의 출력이 최대치를 가리키는 샘플 수를 카운팅하는 카운팅 단계;
    상기 카운팅된 최대치 샘플 수와 조절하고자 하는 이득 사이의 함수 관계를 이용하여 디지털 영역에서 조절할 이득을 결정하는 이득 결정 단계; 및
    상기 결정된 디지털 영역의 이득 조절값을 아날로그 전압으로 변환시켜 상기 가변 이득 증폭기의 입력으로 하는 이득 조절 단계
    를 포함하는 무선통신 시스템에서의 자동 이득 조절 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 이득 결정 단계는,
    실질적으로, 2단계 과정으로 이루어지되, 1단계 이득 결정 과정에서는 32 샘플을 이용하고, 2단계 이득 조절 과정에서는 상기 1단계 이득 결정 과정에서 생길 수 있는 오류를 보정하기 위해서 64개 샘플을 이용하며,
    상기 1단계 이득 결정 과정에서는 하기의 (수학식1)을 이용하고, 상기 2단계 이득 결정 과정에서는 하기의 (수학식 2)를 이용하여 조절 이득을 계산하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 자동 이득 조절 방법.
    (수학식 1)
    (여기서, 계수는 IEEE802.11a의 32개의 짧은 훈련구간을 가지고 실시한, 총 데이터의 개수를 N이라고 하고 구하고자 하는 2차 함수의 세 계수를 각각 a, b, c라고 가정할 때, x를 최대치를 나타내는 샘플수, sk(x)는 k번째 데이터에서 x에 해당하는 조절 이득 값(dB)을 나타낸 오류 방적식을 최소로 하는 a, b, c 값임, 입력변수 x는 32개의 짧은 훈련구간의 I/Q 값들 중에서 최대치를 가리키는 샘플수, 출력변수 f(x)는 x에 따른 감소할 이득값임)
    (수학식 2)
    (여기서, 계수는 IEEE802.11a의 64개의 짧은 훈련구간을 가지고 실시한, 총 데이터의 개수를 N이라고 하고 구하고자 하는 2차 함수의 세 계수를 각각 a, b, c라고 가정할 때, x를 최대치를 나타내는 샘플수, sk(x)는 k번째 데이터에서 x에 해당하는 조절 이득 값(dB)을 나타낸 오류 방적식을 최소로 하는 a, b, c 값임, 입력 변수 x는 64개의 짧은 훈련구간의 I/Q 값들 중에서 최대치를 가리키는 샘플수, 출력변수 f(x)는 x에 따른 감소할 이득값임)
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 최대치 샘플수는,
    상기 아날로그-디지털 변환기의 출력이 최대치를 나타내는 동작구간을 넘는 샘플수이되, 신호의 왜곡정도를 나타내는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 자동 이득 조절 방법.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무선통신 시스템은,
    바람직하게는 시간 단위로 프레임을 구성하여 전송하는 버스트 모드로 동작하는 직교 주파수 분할 다중(OFDM : Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템인 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 자동 이득 조절 방법.
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