KR100537140B1

KR100537140B1 - 다이버시티 개선을 위한 이중화 구조를 가진 무선랜 장치

Info

Publication number: KR100537140B1
Application number: KR1020050016597A
Authority: KR
Inventors: 이주열
Original assignee: 아크로웨이브시스템 주식회사
Priority date: 2005-02-28
Filing date: 2005-02-28
Publication date: 2005-12-16

Abstract

본 발명은 다이버시티 개선을 위한 무선랜 장치에 있어서, 제1 및 제2 안테나가 연결되어 제어 신호에 따라 선택된 안테나를 이용하여 RF 신호의 송수신을 수행하는 제1 스위치, 제3 및 제4 안테나가 연결되어 제어 신호에 따라 선택된 안테나를 이용하여 RF 신호를 수신하는 제2 스위치, 상기 제1 스위치와 제2 스위치에 제어 신호를 출력하는 BBP/MAC, 상기 BBP/MAC에서 출력되는 송신 신호를 이중화하여 출력하는 송신신호 이중화부, 상기 송신신호 이중화부에서 출력되는 이중화된 송신 신호와 상기 제1 및 제2 스위치를 통해 각각 수신된 수신신호의 송수신을 제어하는 제1 및 제2 RF 트랜시버, 상기 제1 및 제2 RF 트랜시버에서 각각 출력되는 제1 및 제2 송신신호를 커플링하여 제3 송신신호를 만들고, 상기 제3 송신신호를 이용하여 제4 송신 신호를 만든 후, 상기 제3 및 제4 송신신호를 각각 필터링/증폭하여 그 증폭된 제3 및 제4 송신신호를 하나의 송신 신호로 만들어 상기 스위치로 출력하는 송신단부, 상기 제1 스위치를 통해 수신된 신호를 증폭하여 상기 제1 RF 트랜시버에 전송하는 제1 수신부, 상기 제2 스위치를 통해 수신된 신호를 증폭하여 상기 제2 RF 트랜시버에 전송하는 제2 수신부, 상기 제1 및 제2 RF 트랜시버에서 각각 출력되는 수신 신호를 각각 디지털 신호로 변환하고, 그 변환된 신호들을 MRC 기법을 이용하여 하나의 수신신호로 만들어 상기 BBP/MAC에 전송하는 수신신호 결합부를 포함하는 것으로서, 두개의 수신 경로에서 MRC를 이용하여 양호하게 결합된 양질의 I/Q신호를 공급하여 상용 BBP/MAC 칩이 열악한 무선 환경에서도 우수한 특성을 유지할 수 있다,

Description

다이버시티 개선을 위한 이중화 구조를 가진 무선랜 장치{Wireless Lan Apparatus of double construction for improving diversity}

본 발명은 다이버시티 개선을 위한 이중화 구조를 가진 무선랜 장치에 관한 것이다.

노트북 컴퓨터를 중심으로 무선랜 단말기와 무선랜 액세스 장치가 널리 보급되어 왔는데, 최근에는 디지털 STB나 DVD 플레이어 등과 같은 가전제품이나 외장형 저장장치 등에도 무선랜 모듈을 장착하여 거치형 무선랜 액세스 포인트 장치로서 사용하려는 시도가 이루어져 왔다. 이처럼 무선랜 모듈을 장착하여 동작시키기 위해서는 시스템 프로세서에 마련된 MII인터페이스는 유선랜 접속을 위해 이더넷 PHY에 연결되고, 무선랜 모듈은 통상 PCMCIA 콘넥터를 통해 접속되어 시스템 프로세서가 인식하여 초기화하며 또한 중계 동작을 위해 무선랜 인터럽트를 처리하도록 구성되는 것이 일반적이다.

도 1은 종래의 무선 랜 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.

도 1을 참조하면, 무선랜 장치는 RF 신호의 송수신을 위한 스위치(110), 송수신 경로상에서 무선랜 규격에 따라 특정 대역폭 신호를 필터링하기 위한 밴드패스 필터(BPF)(140a, 140b), 송신 신호를 증폭하기 위한 파워앰프(120), 수신 신호를 증폭하기 위한 저잡음 증폭기(130), RF 신호의 송수신을 제어하는 RF 트랜시버(150), 상기 RF 트랜시버(150)를 통해 송수신되는 RF 신호를 변복조하고, AP 또는 무선 단말 시스템 장치등의 시스템과의 인터페이스를 수행하는 BBP/MAC(160)를 포함한다.

그러나 종래의 무선 랜 장치는 무선 전파 환경에서 전파 경로상의 건물이나 지형등에 의한 영향으로 다중 경로 현상이 생기고, 이는 수신된 신호의 진폭 및 위상이 변동하는 페이딩 현상을 초래하는데, 이 페이딩 현상에 의해 전송 품질이 저하되는 단점이 있다.

또한, 페이딩 현상에 의하여 발생되는 낮은 신호대 잡음비는 디지털 통신에서 비트 에러율에 악영향을 미치는 단점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 전파 환경에서 전파 경로상의 건물이나 지형등에 의한 영향으로 발생되는 페이딩 현상을 줄여서 전송 품질을 향상시키는 다이버시티 개선을 위한 이중화 구조를 가진 무선랜 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 무선랜 장치에서 송신단과 수신단을 이중화하여 하나의 회로가 고장났을 경우에도 무선랜 장치가 정상적인 동작을 수행하도록 하는 다이버시티 개선을 위한 이중화 구조를 가진 무선랜 장치를 제공하는데 있다.

상기 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 다이버시티 개선을 위한 무선랜 장치에 있어서, 제1 및 제2 안테나가 연결되어 제어 신호에 따라 선택된 안테나를 이용하여 RF 신호의 송수신을 수행하는 제1 스위치, 제3 및 제4 안테나가 연결되어 제어 신호에 따라 선택된 안테나를 이용하여 RF 신호를 수신하는 제2 스위치, 상기 제1 스위치와 제2 스위치에 제어 신호를 출력하고, 송수신되는 RF 신호를 변복조하고 AP 또는 무선 단말 시스템과의 인터페이스를 수행하는 BBP/MAC, 상기 BBP/MAC에서 출력되는 송신 신호를 이중화하여 출력하는 송신신호 이중화부, 상기 송신신호 이중화부에서 출력되는 이중화된 송신 신호와 상기 제1 및 제2 스위치를 통해 각각 수신된 수신신호의 송수신을 제어하는 제1 및 제2 RF 트랜시버, 상기 제1 및 제2 RF 트랜시버에서 각각 출력되는 제1 및 제2 송신신호를 커플링하여 제3 송신신호를 만들고, 상기 제3 송신신호를 이용하여 제4 송신 신호를 만든 후, 상기 제3 및 제4 송신신호를 각각 필터링/증폭하여 그 증폭된 제3 및 제4 송신신호를 하나의 송신 신호로 만들어 상기 스위치로 출력하는 송신단부, 상기 제1 스위치를 통해 수신된 신호를 증폭하여 상기 제1 RF 트랜시버에 전송하는 제1 수신부, 상기 제2 스위치를 통해 수신된 신호를 증폭하여 상기 제2 RF 트랜시버에 전송하는 제2 수신부, 상기 제1 및 제2 RF 트랜시버에서 각각 출력되는 수신 신호를 각각 디지털 신호로 변환하고, 그 변환된 신호들을 MRC 기법을 이용하여 하나의 수신신호로 만들어 상기 BBP/MAC에 전송하는 수신신호 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이버시티 개선을 위한 이중화 구조를 가진 무선랜 장치가 제공된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 다이버시티 개선을 위한 무선랜 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.

도 2를 참조하면, 다이버시티 개선을 위한 무선랜 장치는 제1 및 제2 안테나(200a, 200b)가 연결되어 제어 신호에 따라 선택된 안테나를 이용하여 RF 신호의 송수신을 수행하는 제1 스위치(210a), 제3 및 제4 안테나(205a, 205b)가 연결되어 제어 신호에 따라 선택된 안테나를 이용하여 RF 신호를 수신하는 제2 스위치(210b), 상기 제1 스위치(210a)와 제2 스위치(210b)에 제어 신호를 출력하고, 송수신되는 RF 신호를 변복조하고 AP 또는 무선 단말 시스템과의 인터페이스를 수행하는 BBP/MAC(Baseband Processor/Media Access Control)(250), 상기 BBP/MAC(250)에서 출력되는 송신 신호를 이중화하여 출력하는 송신신호 이중화부(260), 상기 송신신호 이중화부(260)에서 출력되는 이중화된 송신 신호와 상기 제1 및 제2 스위치(210a, 210b)를 통해 각각 수신된 수신신호의 송수신을 제어하는 제1 및 제2 RF 트랜시버(240a, 240b), 상기 제1 및 제2 RF 트랜시버(240a, 240b)에서 각각 출력되는 제1 및 제2 송신신호를 커플링 또는 결합하여 제3 송신신호를 만들고, 상기 제3 송신신호를 이용하여 제4 송신 신호를 만든 후, 상기 제3 및 제4 송신신호를 각각 필터링/증폭하여 그 증폭된 제3 및 제4 송신신호를 하나의 송신 신호로 만들어 상기 스위치로 출력하는 송신단부(220), 상기 제1 스위치(210a)를 통해 수신된 신호를 증폭하여 상기 제1 RF 트랜시버(240a)에 전송하는 제1 수신부(230), 상기 제2 스위치(210b)를 통해 수신된 신호를 증폭하여 상기 제2 RF 트랜시버(240b)에 전송하는 제2 수신부(235), 상기 제1 및 제2 RF 트랜시버 (240a, 240b)에서 각각 출력되는 수신 신호를 각각 디지털 신호로 변환하고, 그 변환된 신호들을 MRC(Maximum Ratio Combining) 기법을 이용하여 이용하여 하나의 수신신호로 만들어 상기 BBP/MAC(250)에 전송하는 수신신호 결합부(270)를 포함한다.

여기서, 상기 제1 스위치(210a)는 DPDT스위치이고, 상기 제2 스위치(210b)는 SPDT 스위치일 수 있다.

또한, 상기 제1 스위치(210a)와 제2 스위치(210b)는 상기 BBP/MAC(250)에서 출력되는 안테나 제어신호에 따라 각각 하나의 안테나로 스위칭된다. 즉, 상기 BBP/MAC(250)에서 제1 제어 신호가 출력되면, 상기 제1 스위치(210a)는 제1 안테나(200a)로 스위칭되고, 상기 제2 스위치(210b)는 제3 안테나(205a)로 스위칭된다.

또한, 상기 BBP/MAC(250)에서 제2 제어 신호가 출력되면, 상기 제1 스위치(210a)는 제2 안테나(200b)로 스위칭되고, 상기 제2 스위치(210b)는 제4 안테나(206b)로 스위칭된다.

상기와 같이 안테나 다이버시티를 제어하는 제어 신호는 상기 제1 스위치(210a)와 제2 스위치(210b)에 병렬로 인가되어 안테나가 병렬로 동작하게 함으로써, 안테나 다이버시티와 MRC 다이버시티가 동시에 동작되게 한다.

상기 BBP/MAC는 2개 이상의 독립된 전파 경로를 통해 전송된 여러개의 수신 신호중에서 가장 양호한 특성을 가진 신호를 수신하기 위하여 상기 제1 스위치(210a)와 제2 스위치(210b)에 안테나 제어 신호를 출력한다.

상기 송신 신호 이중화부(260)는 상기 BBP/MAC(250)에서 출력되는 송신 신호를 이중화하여 출력하는 것으로, 제1 OP 엠프(260a), 제2 OP엠프(260b), 제3 OP엠프(260c), 제4 OP엠프(260d)로 구성된다.

상기 제1 OP앰프(260a)와 제2 OP앰프(260b)는 상기 송신 I신호를 상기 제1 RF 트랜시버(240a)와 제2 RF 트랜시버(240b)에 전송하고, 상기 제3 OP앰프(250c)와 제4 OP앰프(260d)는 상기 송신 Q신호를 상기 제1 RF 트랜시버(240a)와 제2 RF 트랜시버(240b)에 전송한다.

상기 제1 RF 트랜시버(240a)는 상기 제1 OP엠프(260a)로부터 전송된 송신 I신호와 상기 제3 OP엠프(250c)로부터 전송된 송신 Q신호를 이용하여 제1 송신 신호를 만들고, 그것을 상기 송신단부(220)에 전송한다.

또한, 상기 제2 RF 트랜시버(240b)는 상기 제2 OP엠프(260b)로부터 전송된 송신 I신호와 상기 제4 OP엠프(260d)로부터 전송된 송신 Q신호를 이용하여 제2 송신 신호를 만들고 그것을 상기 송신단부(220)에 전송한다. 여기서, 상기 제1 송신신호와 제2 송신 신호는 동일한 신호 또는 다른신호일 수 있다.

상기 송신단부(220)는 상기 제1 및 제2 RF 트랜시버 (240a, 240b)에서 각각 출력되는 제1 및 제2 송신 신호를 커플링 또는 결합하여 제3 송신신호를 만드는 RF 커플러(221), 상기 RF 커플러(221)로부터 전송된 제3 송신신호에 대하여 90도 위상반전을 수행하여 상기 제3 송신 신호와 90도 위상차를 가지는 제4 송신신호를 만드는 제1 하이브리드 커플러(222a), 상기 제1 하이브리드 커플러(222a)에서 출력되는 제3 송신신호와 제4 송신신호 각각에 대하여 송신 경로상에서 무선랜 규격에 따라 특정 대역폭 신호를 필터링하는 제1 BPF와 제2BPF(223a, 223b), 상기 제1 BPF와 제2BPF(223a, 223b)로부터 전송된 각 송신 신호를 증폭하기 위한 제1 파워앰프(224a)와 제2 파워앰프(224b), 상기 제 1파워앰프(224a)와 제2 파워앰프(224b)에서 증폭된 제3 송신 신호와 제4 송신 신호에 대하여 상기 제1 하이브리드 커플러(222a)에서 위상 반전된 것과 반대로 90도 위상 반전시켜 하나의 송신 신호를 만드는 제2 하이브리드 커플러(222b)를 포함한다.

상기 RF 커플러(221)는 상기 제1 및 제2 RF 트랜시버(240a, 240b)중 하나가 고장났을 경우에도 둘 중 하나에서 출력되는 신호를 이용하여 신호의 송신이 가능하도록 한다.

상기 제2 하이브리드 커플러(222b)는 제3 송신신호와 제4 송신 신호가 90도 위상차를 가지므로, 상기 제1 하이브리드 커플러(222a)에서 위상 반전된 것과 반대로 위상반전시키면, 상기 제3 송신신호와 제4 송신 신호는 동일한 신호가 된다.

따라서, 상기 제2 하이브리드 커플러(222b)는 상기 만들어진 송신 신호를 상기 스위치(210)를 통해 안테나에 전송한다.

여기서는 제1 하이브리드 커플러와 제2 하이브리드 커플러에 90도 위상 반전에 대하여만 예를 들었으나 다른 각도의 위상 반전도 가능하다.

상기와 같이 송신단(220)을 이중화시키면, 이중화된 BPF(223) 또는 파워앰프(224)의 각 장치에서 어느 하나가 고장나더라도 상기 송신단부(220)는 정상적인 동작을 수행할 수 있다.

상기 제1 수신부(230)는 상기 제1 스위치(210a)를 통해 출력되는 수신 신호에 대하여 저잡음 증폭하는 제1 저잡음 증폭부(234)와 상기 제1 저잡음 증폭부(234)에서 출력되는 수신신호를 필터링하는 제3 BPF(233)로 구성된다.

상기 제2 수신부(235)는 상기 제2 스위치(210b)를 통해 출력되는 수신 신호에 대하여 저잡음 증폭하는 제2 저잡음 증폭부(239)와 상기 제2 저잡음 증폭부(239)에서 출력되는 수신신호를 필터링하는 제4 BPF(238)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 무선랜 장치는 두개의 수신단을 사용하여 두 신호중 보다 양호한 특성을 가진 신호를 이용하게 하는 것이다.

상기 수신 신호 결합부(270)는 상기 제1 RF 트랜시버(240a)와 상기 제2 RF 트랜시버(240b)에서 각각 출력되는 수신 I신호/Q신호를 각각 디지털 신호로 변환하는 A/D변환부(271), 상기 A/D 변환부(271)에서 각각 출력되는 신호에 대해 각각 코히어런트 수행후, FFT를 수행하여 MRC 기법을 이용하여 두개의 수신 I신호를 하나의 수신 I신호로 만들고, 두개의 수신 Q신호를 하나의 수신 Q신호로 만드는 DSP(275), 상기 DSP(275)에서 출력되는 디지털 형태의 수신 I신호와 수신 Q신호를 각각 아날로그 신호로 변환하여 상기 BBP/MAC(250)에 전송하는 D/A변환부(276a, 276b)를 포함한다.

상기 A/D변환부(271)는 상기 제1 RF 트랜시버(240a)에서 출력되는 수신 I신호를 디지털 신호로 변환하는 제1 A/D변환부(271a), 상기 제1 RF 트랜시버(240a)에서 출력되는 수신 Q신호를 디지털 신호로 변환하는 제2 A/D변환부(271b), 상기 제2 RF 트랜시버(240b)에서 출력되는 수신 I신호를 디지털 신호로 변환하는 제3 A/D변환부(271c), 상기 제2 RF 트랜시버(240b)에서 출력되는 수신 Q신호를 디지털 신호로 변환하는 제4 A/D변환부(271d)를 포함한다.

상기 DSP(270)는 상기 제1 A/D변환부(271a)에서 출력되는 수신 I신호(RX I+, RX I-)와 상기 제3 A/D변환부(271c)에서 출력되는 수신 I신호(RX I+, RX I-)를 각각 코히어런트 수행후, FFT를 수행하고, 상기 FFT가 수행된 두개의 수신 I신호를 MRC 기법을 이용하여 하나의 수신 I신호로 만든다. 여기서, 상기 MRC 기법은 최대비 합성법으로 여러 가지(branch)로부터 입력된 신호를 최적의 성능을 얻기 위하여 중첩하고 합성전에 동기를 취하는 기법으로 극심한 페이딩 신호에 대해서는 기여도를 적게 하고, 수신 신호의 크기가 클수록 기여도를 크게 하여 합성 효과를 크게 한다.

또한, 상기 DSP(270)는 상기 제2 A/D변환부(271b)에서 출력되는 수신 Q신호(RX Q+, RX Q-)와 상기 제4 A/D변환부(271d)에서 출력되는 수신 Q신호(RX Q+, RX Q-)를 각각 코히어런트 수행후, FFT를 수행하고, 상기 FFT가 수행된 두개의 수신 Q신호를 MRC 기법을 이용하여 하나의 수신 Q신호로 만든다.

상기와 같은 수신 신호 결합부(270)는 상기 제1 및 제2 RF 트랜시버(24a, 240b)에서 각각 출력되는 수신 신호를 디지털 신호로 변환한 후, MRC 기법을 이용하여 하나의 신호로 만드므로, 양질의 I/Q신호를 공급하여 BBP/MAC가 열악한 무선환경에서도 우수한 특성이 유지되게 할 수 있다.

도 3은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 다이버시티 개선을 위한 이중화 구조를 가진 무선랜 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.

도 3을 참조하면, 다이버시티 개선을 위한 이중화 구조를 가진 무선랜 장치는 도 2에 도시된 무선랜 장치에서 제1 수신부와 제2 수신부를 이중화한 것만 다르고 그 구성은 동일하므로 이중화된 제1 수신부(230)와 제2 수신부(235)에 대하여만 설명하기로 한다.

상기 제1 수신부(230)는 상기 제1 스위치(210a)를 통해 수신되는 제1 수신신호에 대하여 90도 위상반전을 수행하여 상기 제1 수신신호와 90도 위상차를 가지는 제2 수신신호를 만드는 제3 하이브리드 커플러(232a), 상기 제3 하이브리드 커플러(232a)에서 출력되는 제1 및 제2 수신신호를 각각 저잡음 증폭하는 제1 및 제2 저잡음 증폭기(234a, 234b), 상기 제1 및 제2 저잡음 증폭기(234a, 234b)에서 각각 출력되는 수신 신호를 각각 필터링하는 제3 및 제4 BPF(233a, 233b), 상기 제3 및 제4 BPF(233a, 233b)에서 각각 출력되는 수신신호에 대하여 상기 제3 하이브리드 커플러(232a)에서 위상 반전된 것과 반대로 위상 반전시켜 하나의 수신 신호를 만들어 상기 제1 RF 트랜시버(240a)에 전송하는 제4 하이브리드 커플러(232b)를 포함한다.

상기 제4 하이브리드 커플러(232b)에 수신되는 두 신호는 90도 위상차를 가지므로, 상기 제3 하이브리드 커플러(232a)에서 위상 반전된 것과 반대로 위상반전시키면, 상기 90도 위상차를 가지는 두 신호는 동일한 하나의 신호가 된다.

상기 제2 수신부(235)는 상기 제2 스위치(210b)를 통해 수신되는 제3 수신신호에 대하여 90도 위상반전을 수행하여 상기 제3 수신신호와 90도 위상차를 가지는 제4 수신신호를 만드는 제5 하이브리드 커플러(237a), 상기 제5 하이브리드 커플러(237a)에서 출력되는 제3 및 제4 수신신호를 각각 저잡음 증폭하는 제3 및 제4 저잡음 증폭기(239a, 239b), 상기 제3 및 제4 저잡음 증폭기(239a, 239b)에서 각각 출력되는 수신 신호를 각각 필터링하는 제5 및 제6 BPF(238a, 238b), 상기 제5 및 제6 BPF(238a, 238b)에서 각각 출력되는 수신신호에 대하여 상기 제5 하이브리드 커플러(237a)에서 위상 반전된 것과 반대로 위상 반전시켜 하나의 수신 신호를 만들어 상기 제2 RF 트랜시버(240b)에 전송하는 제6 하이브리드 커플러(237b)를 포함한다.

상기 제6 하이브리드 커플러(237b)에 수신되는 두 신호는 90도 위상차를 가지므로, 상기 제5 하이브리드 커플러(237a)에서 위상 반전된 것과 반대로 위상반전시키면, 상기 90도 위상차를 가지는 두 신호는 동일한 하나의 신호가 된다.

도 4는 본 발명의 바람직한 또다른 실시예에 따른 다이버시티 개선을 위한 이중화 구조를 가진 무선랜 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.

도 4를 참조하면, 다이버시티 개선을 위한 이중화 구조를 가진 무선랜 장치는 도 3에 도시된 무선랜 장치에서 4개의 안테나를 배열하는 대신 2개의 안테나를 사용하여 것만 다르고 동일하므로 안테나 배열에 대해서만 설명하기로 한다.

제1 안테나(200)는 스위치(210)에 연결되어 BBP/MAC(250)의 제어 신호에 따라 RF 신호의 송수신을 수행한다. 상기 스위치(210)는 SPDT 스위치일 수 있다.

제2 안테나(205)는 제2 수신부(235)에 연결되어 신호를 수신하여 상기 제2 수신부(235)에 전송한다.

따라서, 제1 수신부(230)는 상기 제1 안테나(200)를 통하여 신호를 수신하고, 제2 수신부(235)는 상기 제2 안테나(205)를 통해 신호를 수신한다.

상기 제1 수신부(230)와 제2 수신부(235)의 기능은 도 3에서 설명하였으므로 그 설명은 생략하기로 한다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 두개의 수신단을 사용하여 합성 다이버시티 기법을 사용할 수 있고, 두 수신 신호 경로 결합 방법을 I/Q단에서 디지털 방식으로 함으로 무선랜과 같은 TDD 방식에서 채용하게 힘든 합성 다이버시티를 구현할 수 있는 다이버시티 개선을 위한 이중화 구조를 가진 무선랜 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 두개의 수신 I/Q신호를 결합하는데 있어서, MRC를 DSP로 구현하여 확장성과 구현성이 높아지는 다이버시티 개선을 위한 이중화 구조를 가진 무선랜 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 두개의 수신 경로에서 DSP를 통해 양호하게 결합된 양질의 I/Q신호를 공급하여 상용 BBP/MAC 칩이 열악한 무선 환경에서도 우수한 특성을 유지할 수 있는 다이버시티 개선을 위한 이중화 구조를 가진 무선랜 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 송신단을 이중화함으로써 송신단의 동작이 안정되고, OFDM 방식의 PAR에 우수한 특성을 가지는 다이버시키 개선을 위한 이중화 구조를 가진 무선랜 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 수신단을 이중화함으로써 수신단의 신호대 잡음비가 개선되고, 저잡음 증폭기의 NF가 감쇄되어 전체 NF 특성이 개선되는 다이버시티 개선을 위한 이중화 구조를 가진 무선랜 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 무선랜 칩의 이중화를 통해 무선랜 통신 시스템의 신뢰성과 안정도가 개선되는 다이버시티 개선을 위한 이중화 구조를 가진 무선랜 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 종래의 무선 랜 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 다이버시티 개선을 위한 무선랜 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도.

도 3은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 다이버시티 개선을 위한 이중화 구조를 가진 무선랜 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도.

도 4는 본 발명의 바람직한 또다른 실시예에 따른 다이버시티 개선을 위한 이중화 구조를 가진 무선랜 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

200 : 안테나 210 : 스위치

220 : 송신단부 230, 235: 수신부

240 : RF 트랜시버 250 : BBP/MAC

260 : 송신신호 이중화부 270 : 수신신호 결합부

Claims

다이버시티 개선을 위한 무선랜 장치에 있어서,

제1 및 제2 안테나가 연결되어 제어 신호에 따라 선택된 안테나를 이용하여 RF 신호의 송수신을 수행하는 제1 스위치(210a);

제3 및 제4 안테나가 연결되어 제어 신호에 따라 선택된 안테나를 이용하여 RF 신호를 수신하는 제2 스위치(210b);

상기 제1 내지 제4 안테나를 통해 수신되는 신호중에서 가장 양호한 특성을 가진 신호를 수신하기 위하여 상기 제1 스위치와 제2 스위치에 안테나 제어 신호를 출력하고, 송수신되는 RF 신호를 변복조하며, AP 또는 무선 단말 시스템과의 인터페이스를 수행하는 BBP/MAC(250);

상기 BBP/MAC에서 출력되는 송신 신호를 이중화하여 출력하는 송신신호 이중화부(260);

상기 송신신호 이중화부에서 출력되는 이중화된 송신 신호와 상기 제1 및 제2 스위치를 통해 각각 수신된 수신신호의 송수신을 제어하는 제1 및 제2 RF 트랜시버(240a, 240b);

상기 제1 및 제2 RF 트랜시버에서 각각 출력되는 제1 및 제2 송신신호를 커플링하여 제3 송신신호를 만들고, 상기 제3 송신신호를 이용하여 제4 송신 신호를 만든 후, 상기 제3 및 제4 송신신호를 각각 필터링/증폭하여 그 증폭된 제3 및 제4 송신신호를 하나의 송신 신호로 만들어 상기 제1 스위치로 출력하는 송신단부(220);

상기 제1 스위치를 통해 수신된 신호를 증폭하여 상기 제1 RF 트랜시버로 제공하는 제1 수신부(230);

상기 제2 스위치를 통해 수신된 신호를 증폭하여 상기 제2 RF 트랜시버로 제공하는 제2 수신부(235);및

상기 제1 및 제2 RF 트랜시버에서 각각 출력되는 수신 신호를 각각 디지털 신호로 변환하고, 그 변환된 신호들을 최대비 합성(MRC)기법을 이용하여 하나의 수신신호로 만들어 상기 BBP/MAC로 제공하는 수신신호 결합부(270);

를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이버시티 개선을 위한 이중화 구조를 가진 무선랜 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 스위치(210a)는 DPDT 스위치이고, 상기 제2 스위치(210b)는 SPDT 스위치인 것을 특징으로 하는 다이버시티 개선을 위한 이중화 구조를 가진 무선랜 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제1 스위치(210a)와 제2 스위치(210b)는 상기 BBP/MAC(250)에서 출력되는 안테나 제어신호에 따라 각각 하나의 안테나로 스위칭되는 것을 특징으로 하는 다이버시티 개선을 위한 이중화 구조를 가진 무선랜 장치.
제1항에 있어서,

상기 송신신호 이중화부(260)는 4개의 OP앰프(260a ~ 260d)를 포함하여 구성되고, 송신 I신호와 송신 Q신호를 이중화하여 상기 제1 및 제2 RF 트랜시버(240a, 240b)로 제공하는 것을 특징으로 하는 다이버시티 개선을 위한 이중화 구조를 가진 무선랜 장치.
제1항에 있어서,

상기 송신단부(220)는,

상기 제1 및 제2 RF 트랜시버에서 각각 출력되는 제1 및 제2 송신 신호에 대하여 커플링을 수행하여 제3 송신신호를 만드는 RF 커플러(221);

상기 RF 커플러에서 출력되는 제3 송신신호에 대하여 미리 정해진 각도로 위상반전을 수행하여 상기 제3 송신 신호와 일정 위상차를 가지는 제4 송신신호를 만드는 제1 하이브리드 커플러(222a);

상기 제1 하이브리드 커플러에서 출력되는 제3 송신신호와 제4 송신신호를 각각 필터링하는 제1 및 제2 BPF(223a, 223b);

상기 제1 및 제2 BPF에서 출력되는 신호를 각각 증폭하는 제1 및 제2 파워앰프(224a, 224b); 및

상기 제1 파워앰프와 제2 파워앰프에서 증폭된 제3 송신 신호와 제4 송신 신호에 대하여 상기 제1 하이브리드 커플러에서 위상 반전된 것과 반대로 위상 반전시켜 하나의 송신 신호를 만드는 제2 하이브리드 커플러(222b);

를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이버시티 개선을 위한 이중화 구조를 가진 무선랜 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 수신부(230)는 상기 제1 스위치를 통해 출력되는 제1 수신신호에 대하여 저잡음 증폭하는 제1 저잡음 증폭부(234); 및 상기 제1 저잡음 증폭부에서 출력되는 수신신호를 필터링하는 제3 BPF(233)를 포함하여 구성되고,

상기 제2 수신부(235)는 상기 제2 스위치를 통해 출력되는 제2 수신신호에 대하여 저잡음 증폭하는 제2 저잡음 증폭부(239); 및 상기 제2 저잡음 증폭부에서 출력되는 수신신호를 필터링하는 제4 BPF(235)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다이버시티 개선을 위한 이중화 구조를 가진 무선랜 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 수신부(230)와 제2 수신부(235)는 각각 이중화로 구성된 것을 특징으로 하는 다이버시티 개선을 위한 이중화 구조를 가진 무선랜 장치.
제7항에 있어서,

상기 제1 수신부(230)는, 상기 제1 스위치를 통해 수신되는 제1 수신신호에 대하여 미리 정해진 각도로 위상반전을 수행하여 상기 제1 수신신호와 일정 위상차를 가지는 제2 수신신호를 만드는 제3 하이브리드 커플러(232a); 상기 제3 하이브리드 커플러에서 출력되는 제1 및 제2 수신신호를 각각 저잡음 증폭하는 제1 및 제2 저잡음 증폭기(234a, 234b); 상기 제1 및 제2 저잡음 증폭기에서 각각 출력되는 수신 신호를 각각 필터링하는 제3 및 제4 BPF(233a, 233b); 상기 제3 및 제4 BPF에서 각각 출력되는 수신신호에 대하여 상기 제3 하이브리드 커플러에서 위상 반전된 것과 반대로 위상 반전시켜 하나의 수신 신호를 만들어 상기 제1 RF 트랜시버로 제공하는 제4 하이브리드 커플러(232b)를 포함하여 구성되고,

상기 제2 수신부(235)는, 상기 제2 스위치를 통해 수신되는 제3 수신신호에 대하여 미리 정해진 각도로 위상반전을 수행하여 상기 제3 수신신호와 일정 위상차를 가지는 제4 수신신호를 만드는 제5 하이브리드 커플러(237a); 상기 제5 하이브리드 커플러에서 출력되는 제3 및 제4 수신신호를 각각 저잡음 증폭하는 제3 및 제4 저잡음 증폭기(239a, 239b); 상기 제3 및 제4 저잡음 증폭기에서 각각 출력되는 수신 신호를 각각 필터링하는 제5 및 제6 BPF(238a, 238b); 상기 제5 및 제6 BPF에서 각각 출력되는 수신신호에 대하여 상기 제5 하이브리드 커플러에서 위상 반전된 것과 반대로 위상 반전시켜 하나의 수신 신호를 만들어 상기 제2 RF 트랜시버로 제공하는 제6 하이브리드 커플러(237b)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다이버시티 개선을 위한 이중화 구조를 가진 무선랜 장치.
제1항에 있어서,

상기 수신 신호 결합부(270)는,

상기 제1 RF 트랜시버와 상기 제2 RF 트랜시버에서 각각 출력되는 수신 I신호/Q신호를 각각 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환부(271a ~ 271d);

상기 A/D 변환부에서 출력되는 두 개의 수신 I신호와 두 개의 수신 Q신호를 각각 코히어런트 수행후, FFT를 수행하고, 상기 FFT 수행된 두개의 수신 I신호와 두개의 수신 Q신호를 각각 MRC 기법을 이용하여 하나의 수신 I신호와 하나의 수신 Q신호로 만드는 DSP(275); 및

상기 DSP에서 출력되는 디지털 형태의 수신 I신호와 수신 Q신호를 각각 아날로그 신호로 변환하여 상기 BBP/MAC로 제공하는 D/A 변환부(276a, 276b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이버시티 개선을 위한 이중화 구조를 가진 무선랜 장치.
제9항에 있어서,

상기 A/D 변환부(271a ~ 271d)는,

상기 제1 RF 트랜시버에서 출력되는 수신 I신호를 디지털 신호로 변환하는 제1 A/D 변환부(271a);

상기 제1 RF 트랜시버에서 출력되는 수신 Q신호를 디지털 신호로 변환하는 제2 A/D 변환부(271b);

상기 제2 RF 트랜시버에서 출력되는 수신 I신호를 디지털 신호로 변환하는 제3 A/D 변환부(271c); 및

상기 제2 RF 트랜시버에서 출력되는 수신 Q신호를 디지털 신호로 변환하는 제4 A/D 변환부(271d);

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다이버시티 개선을 위한 이중화 구조를 가진 무선랜 장치.
다이버시티 개선을 위한 무선랜 장치에 있어서,

RF 신호를 수신하는 제1 및 제2 안테나(200, 205);

상기 제1 안테나에 연결되어 제어 신호에 따라 RF 신호의 송수신을 수행하는 스위치(210);

상기 스위치에 RF 신호의 송수신을 위한 제어 신호를 제공하고, 송수신되는 RF 신호를 변복조하며, AP 또는 무선 단말 시스템과의 인터페이스를 수행하는 BBP/MAC(250);

상기 BBP/MAC에서 출력되는 송신 신호를 이중화하여 출력하는 송신신호 이중화부(260);

상기 송신신호 이중화부에서 출력되는 이중화된 송신 신호와 상기 제1 및 제2 스위치를 통해 각각 수신된 수신신호의 송수신을 제어하는 제1 및 제2 RF 트랜시버(240a, 240b);

상기 제1 및 제2 RF 트랜시버에서 각각 출력되는 제1 및 제2 송신신호를 커플링하여 제3 송신신호를 만들고, 상기 제3 송신신호를 이용하여 제4 송신 신호를 만든 후, 상기 제3 및 제4 송신신호를 각각 필터링/증폭하여 그 증폭된 제3 및 제4 송신신호를 하나의 송신 신호로 만들어 상기 스위치로 출력하는 송신단부(220);

상기 스위치를 통해 수신된 신호를 증폭하여 상기 제1 RF 트랜시버로 제공하는 제1 수신부(230);

상기 제2 안테나를 통해 수신된 신호를 증폭하여 상기 제2 RF 트랜시버로 제공하는 제2 수신부(235); 및

상기 제1 및 제2 RF 트랜시버에서 각각 출력되는 수신 신호를 각각 디지털 신호로 변환하고, 그 변환된 신호들을 최대비 합성(MRC) 기법을 이용하여 하나의 수신신호로 만들어 상기 BBP/MAC로 제공하는 수신신호 결합부(275);

를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이버시티 개선을 위한 이중화 구조를 가진 무선랜 장치.