KR100638727B1 - Ｚｉｇｂｅｅ 및 불루투스 겸용 송수신기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 Zigbee 송수신기와 불루투스 송수신기를 통합한 Zigbee 및 불루투스 겸용 송수신기를 제공하는데 그 목적이 있고,
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, Zigbee 신호 및 불루투스 신호를 송수신하기 위해서, RF 처리부(110), 대역 가변 필터부(120), FSK 변조/복조부(130), 메모리(140), 베이스밴드 처리부(150), 메인 제어부(160) 및 채널선택/주파수호핑 제어부(170)를 포함한다.
이러한 본 발명에 의하면, Zigbee 송수신기와 불루투스 송수신기의 상위계층의 어플리케이션 및 물리계층을 부분적으로 공통으로 사용할 수 있도록 Zigbee 송수신기와 불루투스 송수신기를 통합화함으로써, 사이즈 및 단가를 크게 상승시키지 않으면서도 Zigbee 송수신기와 불루투스 송수신기 기능을 수행할 수 있는 효과가 있다.
Zigbee 송수신기, 불루투스 송수신기, 겸용 송수신기

Description

Ｚｉｇｂｅｅ 및 불루투스 겸용 송수신기{CONCURRENT TRANSCEIVER FOR ZIGBEE AND BLUETOOTH}
도 1은 종래 Zigbee 송수신기의 구성도
도 2는 종래 불루투스 송수신기의 구성도
도 3은 본 발명에 따른 Zigbee 및 불루투스 겸용 송수신기의 구성도
도 4는 도 3의 대역 가변 필터부의 구현 예시도
도 5는 도 3의 베이스밴드 처리부의 내부 구성도
도 6은 본 발명에 따른 Zigbee 동작모드시의 신호처리 플로우챠트
도 7은 본 발명에 따른 불루투스 동작모드시의 신호처리 플로우챠트
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
110 : RF 처리부 111 : 주파수 합성부
112 : 수신 처리부 113 : 송신 처리부
120 : 대역 가변 필터부 130 : FSK 변조/복조부
140 : 메모리 150 : 베이스밴드 처리부
151 : 베이스밴드 제어기 152 : Zigbee 베이스밴드 처리기
153 : 불루투스 베이스밴드 처리기 160 : 메인 제어부
170 : 채널선택/주파수호핑 제어부 171 : 채널선택 제어기
172 : 주파수 호핑 제어기
본 발명은 통신 시스템에 적용되는 Zigbee 및 불루투스 겸용 송수신기에 관한 것으로, 특히 Zigbee 송수신기와 불루투스 송수신기를 통합한 Zigbee 및 불루투스 겸용 송수신기에 관한 것이다.
일반적으로, 무선 네트워크 표준은, WAN(Wide Area Network)(광대역 통신망)(IEEE 802.20), MAN(Metropolitan Area Network)(도시 지역 통신망)(IEEE 802.16), LAN(local area network)(근거리 통신망, 또는 구내 정보 통신망)(IEEE 802.11) 및 PAN(Personal Area Network)(개인영역 통신망)(IEEE 802.15)으로 구분된다.
그리고, 무선 PAN(Wireless Personal Area Network)의 대표적인 솔루션(Solution)으로는 ZigBee와 불루투스(BlueToothTM)가 있는데, 이러한 ZigBee와 불루투스(BlueToothTM)는 동일한 무선 PAN 표준화 단체인 IEEE 802.15에 의해 그 표준화 작업이 진행되어 왔으며, 이에 따라 ZigBee와 불루투스(BlueToothTM)는 물리계층 및 MAC 층에서 많은 유사성을 가지며, 또한 상위계층에서 유사한 어플리케이션을 가진다.
이러한 유사성을 가짐에도 불구하고, 상기 ZigBee 송수신기 및 불루투스(BlueToothTM) 송수신기는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 각각 별도의 송수신기로 개발 및 제작되었다.
도 1은 종래 Zigbee 송수신기의 구성도로서, 도 1에 도시된 종래의 Zigbee 송수신기는 수신받은 2.4GHz의 RF신호를 수신받아 선택된 채널의 RF 신호를 IF신호로 변환하고, 송신할 신호를 선택된 채널의 RF 신호로 변환하는 RF 처리부(11)와, 상기 RF 처리부(11)로부터의 IF신호를 MSK(Minimum Shift Keying) 복조하고, 송신 데이터를 MSK 변조하여 상기 RF 처리부(11)로 출력하는 MSK 변조/복조부(12)와, 상기 MSK 변조/복조부(12)에 의해 MSK 복조된 신호를 베이스밴드 처리하고, 송신 데이터를 베이스밴드 처리하여 상기 MSK 변조/복조부(12)로 출력하는 베이스밴드 처리부(14)와, Zigbee 송신/수신 제어를 위한 펌웨어를 저장하는 메모리(15)와, 상기 메모리(15)의 펌웨어(firmware)를 시행시켜 채널선택을 비롯하여 Zigbee 송신/수신을 제어하고, 상기 베이스밴드 처리부(14)로부터 수신 데이터를 입력받고, 상기 베이스밴드 처리부(14)로 송신 데이터를 제공하는 제어부(16)와, 상기 제어부(16)의 제어에 따라 상기 RF 처리부(11)의 RF채널을 선택하는 채널선택부(17)를 포함한다.
여기서, 2.4GHz 주파수를 사용하는 Zigbee에서는 16개의 채널을 포함하는데, 이들 채널중 하나를 선택하고, 이 선택된 채널을 통해 송신 및 수신이 이루어진다.
도 2는 종래 불루투스 송수신기의 구성도로서, 도 2에 도시된 불루투스 송수신기는 수신받은 2.4GHz의 RF신호를 수신받아 주파수 호핑 제어에 따라 RF 신호를 IF신호로 변환하고, 송신할 신호를 주파수 호핑 제어에 따라 RF신호로 변환하는 RF 처리부(21)와, 사전에 설정된 호핑 주파수에 따라 상기 RF 처리부(21)로부터의 IF신호를 FSK(Frequency Shift Keying) 복조하고, 송신 데이터를 FSK 변조하여 상기 RF 처리부(21)로 출력하는 FSK 변조/복조부(22)와, 상기 FSK 변조/복조부(22)에 의해 FSK 복조된 신호를 베이스밴드 처리하고, 송신 데이터를 베이스밴드 처리하여 상기 FSK 변조/복조부(22)로 출력하는 베이스밴드 처리부(24)와, 불루투스 송신/수신 제어를 위한 펌웨어를 저장하는 메모리(25)와, 상기 메모리(25)의 펌웨어를 시행시켜 불루투스 송신/수신을 제어하고, 상기 베이스밴드 처리부(24)로부터 수신 데이터를 입력받고, 상기 베이스밴드 처리부(24)로 송신 데이터를 제공하는 제어부(26)와, 상기 FSK 변조/복조부(22)로부터의 호핑 주파수에 기초해서 상기 RF 처리부(21)의 호핑 주파수를 제어하는 호핑 주파수 제어부(17)를 포함한다.
여기서, 2.4GHz 주파수를 사용하는 불루투스에는 FSK 변조 및 복조방식이 적용되어 있으므로, 정확한 변조 및 복조를 위해서는 사전에 정해진 호핑 주파수(hopping frequency)에 따라서 변조 및 복조가 이루어져야 한다.
이와 같이, 종래의 ZigBee 송수신기 및 불루투스(BlueToothTM) 송수신기는 각기 별로도 설계 및 제작되어 왔으나, 최근에는 통신 기술의 발달, 수요자의 다기능화 욕구 등에 따라 ZigBee 송수신기와 불루투스(BlueToothTM) 송수신기의 통합화에 대한 연구 및 개발이 진행중에 있다.
그런데, 상기 종래 ZigBee 송수신기 및 불루투스(BlueToothTM) 송수신기를 단순히 통합하는 것은, 사이즈 및 단가가 거의 2배로 상승되는 문제점이 있다.
이러한 문제점 때문에, ZigBee와 불루투스(BlueToothTM)는 유사성 및 공유 부분을 고려해서, 사이즈 및 단가를 많이 상승시키지 않도록 ZigBee 송수신기 및 불루투스(BlueToothTM) 송수신기를 통합화하는 것이 요구되고 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은 Zigbee 송수신기와 불루투스 송수신기를 통합한 Zigbee 및 불루투스 겸용 송수신기를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 Zigbee 송수신기와 불루투스 송수신기의 상위계층의 어플리케이션 및 물리계층을 부분적으로 공통으로 사용할 수 있는 Zigbee 및 불루투스 겸용 송수신기를 제공하는데 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 Zigbee 및 불루투스 겸용 송수신기는, 채널선택/주파수호핑 제어에 따라 동작하여, 송수신(Tx/Rx) RF 신호를 처리하는 RF 처리부; 상기 RF 처리부에 연결되어, 필터링 대역 제어에 따라 설정되는 제1 통과대역 또는 제2 통과대역으로 송수신(Tx/Rx) IF 신호를 통과시키는 대역 가변 필터부; 상기 대역 가변 필터부에 연결되어, 송신(Tx) 신호를 IF신호로 FSK 변조하고, 수신(Tx) IF 신호를 수신(Rx) 신호로 FSK 복조하는 FSK 변조/복조부; Zigbee 동작모드용 제1 펌웨어 및 참조 테이블과, 불루투스 동작모드용 제2 펌웨어를 저장하는 메모리; 상기 FSK 변조/복조부에 연결되어, 선택된 동작모드에 해당되는 상기 메모리의 해당 펌웨어 실행에 따라 신호 송신(Tx) 및 수신(Rx)을 처리하는 베이스밴드 처리부; 상기 베이스밴드 처리부에 연결되고, 선택된 동작모드에 해당되는 상기 메모리의 해당 펌웨어 실행에 따라, RF 동작 제어 및 필터링 대역 제어를 비롯해 선택된 동작모드별 데이터 송수신 동작을 제어하고, 선택된 동작모드별 상위계층에서의 데이터를 처리하는 메인 제어부; 및 상기 메인 제어부의 RF 동작 제어에 따라, 상기 RF 처리부에 채널선택 또는 주파수 호핑 제어를 수행하는 채널선택/주파수호핑 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 RF 처리부는, 상기 채널선택/주파수호핑 제어부의 제어에 따라, 채널선택 또는 주파수호핑을 수행하는 주파수 합성부; Zigbee 동작모드시, 상기 주파수 합성부에 의해 선택된 채널로 수신(Rx) RF 신호를 처리하고, 불루투스 동작모드시, 상기 주파수 합성부에 의한 주파수 호핑에 따라 수신(Rx) RF 신호를 처리하는 수신 처리부; 및 Zigbee 동작모드시, 상기 주파수 합성부에 의해 선택된 채널로 송신(Tx) RF 신호를 처리하고, 불루투스 동작모드시, 상기 주파수 합성부에 의한 주파수 호핑에 따라 송신(Rx) RF 신호를 처리하는 송신 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1 통과대역은 Zigbee 채널폭인 5MHz로 설정되고, 상기 제2 통과대역은 불루투스 채널폭인 1MHz로 설정되어 이루어진다.
상기 베이스밴드 처리부는, 상기 메인 제어부로부터 동작모드 선택정보를 제공받고, 선택된 동작모드에 해당되는 상기 메모리의 해당 펌웨어를 실행하여 해당 동작모드별 송신(Tx) 및 수신(Rx) 동작을 제어하는 베이스밴드 제어기; 상기 베이스밴드 제어기의 제어에 따라, Zigbee 베이스밴드 처리를 수행하는 Zigbee 베이스밴드 처리기; 및 상기 베이스밴드 제어기의 제어에 따라, 불루투스 베이스밴드 처리를 수행하는 불루투스 베이스밴드 처리기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 채널선택/주파수호핑 제어부는, 상기 메인 제어부의 RF 동작 제어에 따라, Zigbee 동작모드 선택시 상기 RF 처리부에 Zigbee 채널중 선택된 채널로의 튜닝을 제어하는 채널선택 제어기; 및 상기 메인 제어부의 RF 동작 제어에 따라, 불루투스 동작모드 선택시 상기 FSK 변조/복조부의 주파수 호핑에 따라 상기 RF처리부에 주파수 호핑을 제어하는 주파수 호핑 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들 은 동일한 부호를 사용할 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 Zigbee 및 불루투스 겸용 송수신기의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 Zigbee 및 불루투스 겸용 송수신기는, 채널선택/주파수호핑 제어에 따라 동작하여, 송수신(Tx/Rx) RF 신호를 처리하는 RF 처리부(110)와, 상기 RF 처리부(110)에 연결되어, 필터링 대역 제어에 따라 설정되는 제1 통과대역 또는 제2 통과대역으로 송수신(Tx/Rx) IF 신호를 통과시키는 대역 가변 필터부(120)와, 상기 대역 가변 필터부(120)에 연결되어, 송신(Tx) 신호를 IF신호로 FSK 변조하고, 수신(Tx) IF 신호를 수신(Rx) 신호로 FSK 복조하는 FSK 변조/복조부(130)와, Zigbee 동작모드용 제1 펌웨어 및 참조 테이블과, 불루투스 동작모드용 제2 펌웨어를 저장하는 메모리(140)와, 상기 FSK 변조/복조부(130)에 연결되어, 선택된 동작모드에 해당되는 상기 메모리(140)의 해당 펌웨어 실행에 따라 신호 송신(Tx) 및 수신(Rx)을 처리하는 베이스밴드 처리부(150)와, 상기 베이스밴드 처리부(150)에 연결되고, 선택된 동작모드에 해당되는 상기 메모리(140)의 해당 펌웨어 실행에 따라, RF 동작 제어 및 필터링 대역 제어를 비롯해 선택된 동작모드별 데이터 송수신 동작을 제어하고, 선택된 동작모드별 상위계층에서의 데이터를 처리하는 메인 제어부(160)와, 상기 메인 제어부(160)의 RF 동작 제어에 따라, 상기 RF 처리부(110)에 채널선택 또는 주파수 호핑 제어를 수행하는 채널선택/주파수호핑 제어부(170)를 포함한다.
상기 RF 처리부(110)는, 상기 채널선택/주파수호핑 제어부(170)의 제어에 따 라, 채널선택 또는 주파수호핑을 수행하는 주파수 합성부(111)와, Zigbee 동작모드시, 상기 주파수 합성부(111)에 의해 선택된 채널로 수신(Rx) RF 신호를 처리하고, 불루투스 동작모드시, 상기 주파수 합성부(111)에 의한 주파수 호핑에 따라 수신(Rx) RF 신호를 처리하는 수신 처리부(112)와, Zigbee 동작모드시, 상기 주파수 합성부(111)에 의해 선택된 채널로 송신(Tx) RF 신호를 처리하고, 불루투스 동작모드시, 상기 주파수 합성부(111)에 의한 주파수 호핑에 따라 송신(Rx) RF 신호를 처리하는 송신 처리부(113)를 포함한다.
또한 상기 대역 가변 필터부(120)는 하나의 필터로 제1 및 제2 통과대역을 구현할 수 있는 재구성가능 필터(reconfigurable filter)등의 아날로그 필터로 구현 가능하고, 또는 FIR(Finite Impulse Response) 필터 또는 IIR(Infinite Impulse Response) 필터 등의 디지털 필터로도 구현 가능하다.
상기 대역 가변 필터부(120)를 디지털 필터로 구현하는 경우에는, 상기 대역 가변 필터부(120)는 상기 RF 처리부(11)로부터의 수신신호를 A/D변환하는 A/D부와, 송신신호를 D/A변환하는 D/A부를 포함한다.
상기 메모리(140)에 저장된 상기 제1 펌웨어는 Zigbee 통신 프로토콜(IEEE 802.15.4)에 따라 베이스밴드 처리 및 상위계층에서의 데이터 처리를 위한 펌웨어이고, 상기 제2 펌웨어는 불루투스 통신 프로토콜(IEEE 802.15.1)에 따라 베이스밴드 처리 및 상위계층에서의 데이터 처리를 위한 펌웨어이다.
일예로 도 4에 도시한 바와 같이 FIR 필터로 구현할 수 있다.
도 4는 도 3의 대역 가변 필터부의 구현 예시도로서, 도 4를 참조하면, 상기 대역 가변 필터부(120)는 지연부(121)와, 곱셈부(122), 합산부(123) 및 계수 조절부(124)로 이루어진다. 여기서, 지연부(121) 및 곱셈부(122)에서의 스텝 수는 필터의 정밀성 및 시스템의 환경에 따라 적절히 선택할 수 있다.
상기 지연부(121)는 입력신호를 직렬로 지연하는 복수의 지연기를 포함한다. 상기 곱셈부(122)는 상기 지연부(121)의 복수의 지연기로부터의 각 신호와 상기 계수 조절부(124)로부터의 계수를 곱셈하는 복수의 곱셈기를 포함한다. 상기 합산부(123)는 상기 곱셈부(122)의 복수의 곱셈기로부터의 신호를 합산하여 출력하는 가산기로 이루어진다. 상기 계수 조절부(124)는 상기 필터링 대역 제어(CFT)에 따라 Zigbee 및 불루투스별로 서로 다른 계수가 설정되고, 이 설정된 계수를 상기 합산부(123)로 제공한다. 이러한 FIR 필터로 구현된 대역 가변 필터부에서는 Zigbee 및 불루투스별로 서로 다른 계수를 설정하여 용이하게 통과대역을 결정할 수 있다.
이러한 상기 대역 가변 필터부(120)에서, 상기 제1 통과대역은 Zigbee 채널폭인 5MHz로 설정되고, 상기 제2 통과대역은 불루투스 채널폭인 1MHz로 설정되어 이루어진다.
이러한 구조의 디지털 필터로 대역 통과필터를 구현하는 경우에는 도 4에 도시한 필터구조가 송신 및 수신을 위해 각각 구비되어야 한다.
도 5는 도 3의 베이스밴드 처리부의 내부 구성도로서, 도 5를 참조하면, 상기 베이스밴드 처리부(150)는, 상기 메인 제어부(160)로부터 동작모드 선택정보를 제공받고, 선택된 동작모드에 해당되는 상기 메모리(140)의 해당 펌웨어를 실행하여 해당 동작모드별 송신(Tx) 및 수신(Rx) 동작을 제어하는 베이스밴드 제어기(151)와, 상기 베이스밴드 제어기(151)의 제어에 따라, Zigbee 베이스밴드 처리를 수행하는 Zigbee 베이스밴드 처리기(152)와, 상기 베이스밴드 제어기(151)의 제어에 따라, 불루투스 베이스밴드 처리를 수행하는 불루투스 베이스밴드 처리기(153)를 포함한다.
또한, 도 3을 참조하면, 상기 채널선택/주파수호핑 제어부(170)는, 상기 메인 제어부(160)의 RF 동작 제어에 따라, Zigbee 동작모드 선택시 상기 RF 처리부(110)에 Zigbee 채널중 선택된 채널로의 튜닝을 제어하는 채널선택 제어기(171); 및 상기 메인 제어부(160)의 RF 동작 제어에 따라, 불루투스 동작모드 선택시 상기 FSK 변조/복조부(130)의 주파수 호핑에 따라 상기 RF처리부(110)에 주파수 호핑을 제어하는 주파수 호핑 제어기(172)를 포함한다.
이하, 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
본 발명의 Zigbee 및 불루투스 겸용 송수신기는, 동작모드 선택에 따라 Zigbee 동작모드 또는 불루투스 동작모드를 수행하는데, 이러한 동작 모드별 송수신을 수행하기 위한 본 발명의 Zigbee 및 불루투스 겸용 송수신기는, 도 3에 도시한 바와 같이, RF 처리부(110), 대역 가변 필터부(120), FSK 변조/복조부(130), 메 모리(140), 베이스밴드 처리부(150), 메인 제어부(160) 및 채널선택/주파수호핑 제어부(170)를 포함한다.
도 6은 본 발명에 따른 Zigbee 동작모드시의 신호처리 플로우챠트이고, 도 7은 본 발명에 따른 불루투스 동작모드시의 신호처리 플로우챠트이다.
이러한 본 발명의 겸용 수신기는 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, Zigbee 및 불루투스 겸용 송수신기의 동작모드별 송수신 과정을 수행하는데, 이러한 본 발명의 Zigbee 및 불루투스 겸용 송수신기의 동작모드별 송수신 과정을 설명한다.
도 3 내지 도 6을 참조하여 Zigbee 동작모드에 대해서 설명한다.
먼저, Zigbee 동작모드가 선택되면, 도 3의 메인 제어부(160)는 초기화 과정으로 메모리(140)로부터 제1 펌웨어를 로딩하여 실행시킨다(도 6의 S610에 해당됨).
다음, 상기 메인 제어부(160)는 채널선택/주파수호핑 제어부(170)로 RF 동작 제어(CRF)를 수행하고, 대역 가변 필터부(120)로 필터링 대역 제어(CFT)를 수행한다.
상기 채널선택/주파수호핑 제어부(170)의 채널선택 제어기(171)는 상기 메인 제어부(160)의 RF 동작 제어(CRF)에 따라, Zigbee 동작모드 선택시 상기 RF 처리부(110)에 채널 튜닝을 위한 Zigbee 채널선택을 제어한다(도 6의 S620에 해당됨).
이때, 본 발명의 Zigbee 및 불루투스 겸용 송수신기는, Zigbee Rx 또는 Tx 선택(도 6의 S630에 해당됨)에 따라, Zigbee Rx 동작(도 6의 S640에 해당됨) 또는 Zigbee Tx 동작(도 6의 S650에 해당됨)을 수행하고, 이러한 Zigbee Rx 동작 또는 Zigbee Tx 동작은 종료되기 전까지 반복적으로 수행한다(도 6의 S660에 해당됨).
이후 Zigbee Rx 동작에 대해서 설명한다.
도 3을 참조하면, 상기 RF 처리부(110)는 안테나(ANT)로부터의 2.4GHz의 RF 신호중 상기 채널선택 제어기(171)의 제어에 따라 선택된 채널의 RF 신호를 IF 신호로 변환하여 대역 가변 필터부(120)로 출력한다.
이러한 RF 처리부(110)에 대해서 자세히 설명하면, 상기 RF 처리부(110)의 주파수 합성부(111)는 상기 채널선택/주파수호핑 제어부(170)의 제어에 따라, 채널선택을 수행하고, 상기 RF 처리부(110)의 수신 처리부(112)는 Zigbee 동작모드시, 상기 주파수 합성부(111)에 의해 선택된 채널로 수신(Rx) RF 신호를 처리한다.
상기 대역 가변 필터부(120)는 상기 메인 제어부(160)의 필터링 대역 제어(CFT)에 따라 제1 통과대역을 설정하고, 이 설정된 제1 통과대역으로 상기 RF 처리부(110)로부터의 IF 신호를 FSK 변조/복조부(130)로 통과시킨다. 여기서, 상기 제1 통과대역은 Zigbee 채널폭인 5MHz로 설정된다.
이러한 대역 통과 필터는 재구성가능(reconfigurable) 아날로그 필터로 구현 가능하고, 또는 FIR(Finite Impulse Response) 필터 또는 IIR(Infinite Impulse Response) 필터 등의 디지털 필터로 구현가능하며, 일예로 FIR 필터로 대역 통과 필터를 구현하면 도 4에 도시한 바와 같다.
도 4를 참조하면, 상기 대역 가변 필터부(120)는 지연부(121)와, 곱셈부(122), 합산부(123) 및 계수 조절부(124)를 포함하고, 상기 계수 조절부(124)는 상기 필터링 대역 제어(CFT)에 따라 Zigbee 및 불루투스별로 서로 다른 계수가 설정되고, 이 설정된 계수를 상기 합산부(123)로 제공한다. 상기 지연부(121)의 복수의 지연기는 입력신호를 단계적으로 지연하여 상기 곱셈부(122)로 출력한다. 상기 곱셈부(122)의 복수의 곱셈기는 상기 지연부(121)의 복수의 지연기로부터의 각 신호와 상기 계수 조절부(124)로부터의 계수를 곱셈하여 출력한다. 상기 합산부(123)가 상기 곱셈부(122)의 복수의 곱셈기로부터의 신호를 합산하여 출력한다.
이와 같이, 계수 설정에 따라 상기와 같은 상기 제1 통과대역으로 5MHz로 설정하고, 상기 제2 통과대역으로 1MHz를 설정할 수 있다. 이러한 동작은 본 발명의 Zigbee 동작모드 및 불루투스 동작모드 모두 적용된다.
그리고, 본 발명의 대역 가변 필터부(120)는 기존에 알려진 아날로그 필터 또는 디지털 필터를 채용하여 구현할 수 있는 것으로, 이에 대한 더 자세한 기술에 대해서는 생략한다.
상기 FSK 변조/복조부(130)는 상기 대역 가변 필터부(120)로부터의 수신(Tx) IF 신호를 수신(Rx) 신호로 FSK 복조하여 베이스밴드 처리부(150)로 출력한다.
상기 베이스밴드 처리부(150)는 상기 메모리(140)의 제1 펌웨어 실행에 따라 상기 FSK 변조/복조부(140)로부터의 수신(Rx) 신호를 처리하여 상기 메인 제어부(160)로 전송한다.
이에 대해서 도 5를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 상기 베이스밴드 처리부(150)의 베이스밴드 제어기(151)는 상기 메인 제어부(160)로부터 동작모드 선택정보(MS)를 제공받고, 선택된 Zigbee 동작모드에 해당되는 상기 메모리(140)의 제1 펌웨어를 실행하여 Zigbee 통신 프로토콜(IEEE 802.15.4)에 따라 데이터 수신(Rx) 동작을 제어한다.
이때, 상기 베이스밴드 처리부(150)의 Zigbee 베이스밴드 처리기(152)는 상기 베이스밴드 제어기(151)의 제어에 따라, Zigbee 베이스밴드 처리를 수행한다. 여기서, Zigbee 베이스밴드 처리에서는 상기 메모리(140)의 참조테이블을 참조하여 해당 송신기의 매핑에 대응하여 리매핑 과정을 수행하여 수신신호를 원 데이터를 복원한다.
이후, 상기 메인 제어부(160)는 Zigbee 수신 동작을 제어하면서 상기 베이스밴드 처리부(150)로부터의 수신 데이터에 대해 상위계층에서의 처리를 수행한다. 여기서, 상위계층의 처리는 Zigbee 통신 프로토콜(IEEE 802.15.4)에 따르는 MAC층, 네트워크층 및 어플리케이션층에서의 데이터 처리에 해당된다.
이후 Zigbee Tx 동작에 대해서 설명한다.
도 3을 참조하면, 상기 메인 제어부(160)는, Zigbee 송신 동작을 제어하면서 송신 데이터에 대해 상위계층에서의 처리를 수행하여 상기 베이스밴드 처리부(150)로 출력한다. 여기서, 상위계층의 처리는 전술한 바와 같이 Zigbee 통신 프로토콜(IEEE 802.15.4)에 따르는 MAC층, 네트워크층 및 어플리케이션층에서의 데이터 처리에 해당된다.
상기 베이스밴드 처리부(150)는 상기 메모리(140)의 제1 펌웨어 실행에 따라 상기 메인 제어부(160)로부터의 송신 신호를 처리하여 상기 FSK 변조/복조부(140)로 전송한다.
이에 대해서 도 5를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 상기 베이스밴드 처리부(150)의 베이스밴드 제어기(151)는 상기 메인 제어부(160)로부터 동작모드 선택정보(MS)를 제공받고, 선택된 Zigbee 동작모드에 해당되는 상기 메모리(140)의 제1 펌웨어를 실행하여 Zigbee 통신 프로토콜(IEEE 802.15.4)에 따라 데이터 송신(Tx) 동작을 제어한다. 이때, 상기 베이스밴드 처리부(150)의 Zigbee 베이스밴드 처리기(152)는 상기 베이스밴드 제어기(151)의 제어에 따라, Zigbee 베이스밴드 처리를 수행한다. 여기서, Zigbee 베이스밴드 처리에서는 상기 메모리(140)의 참조테이블을 참조하여 해당 수신기의 리매핑에 대응하여 매핑 과정을 수행하여 원 데이터를 송신 신호로 변환한다.
상기 FSK 변조/복조부(130)는 상기 베이스밴드 처리부(150)로부터의 송신 신호를 송신 IF 신호로 FSK 변조하여 상기 대역 가변 필터부(120)로 출력한다.
상기 대역 가변 필터부(120)는 상기 메인 제어부(160)의 필터링 대역 제어(CFT)에 따라 제1 통과대역을 설정하고, 이 설정된 제1 통과대역으로 상기 FSK 변조/복조부(130)로부터의 IF 신호를 상기 RF 처리부(110)로 출력한다. 여기서, 상기 제1 통과대역은 전술한 바와 같이 Zigbee 채널폭인 5MHz로 설정된다.
상기 RF 처리부(110)는 상기 대역 가변 필터부(120)로부터의 IF 신호를 상기 채널선택 제어기(171)의 제어에 따라 선택된 채널의 RF 신호로 변환하여 안테나(ANT)를 통해 송신한다. 이러한 RF 처리부(110)에 대해서 자세히 설명하면, 상기 RF 처리부(110)의 주파수 합성부(111)는 상기 채널선택/주파수호핑 제어부(170)의 제어에 따라, 채널선택을 수행하고, 상기 RF 처리부(110)의 송신 처리부(113)는 Zigbee 동작모드시, 상기 주파수 합성부(111)에 의해 선택된 채널로 송신(Tx) RF 신호를 처리한다.
이하, 도 3 내지 도 5 및 도 7을 참조하여 불루투스 동작모드에 대해서 설명한다.
먼저, 불루투스 동작모드가 선택되면, 도 3의 메인 제어부(160)는 초기화 과정으로 메모리(140)로부터 제2 펌웨어를 로딩하여 실행시킨다(도 7의 S710에 해당됨).
다음, 상기 메인 제어부(160)는 채널선택/주파수호핑 제어부(170)로 RF 동작 제어(CRF)를 수행하고, 대역 가변 필터부(120)로 필터링 대역 제어(CFT)를 수행한다.
상기 채널선택/주파수호핑 제어부(170)의 호핑주파수 제어기(172)는 상기 메인 제어부(160)의 RF 동작 제어에 따라, 불루투스 동작모드 선택시 상기 FSK 변조/복조부(130)의 주파수 호핑에 따라 상기 RF처리부(110)에 주파수 호핑을 제어한다.
이때, 본 발명의 불루투스 및 불루투스 겸용 송수신기는, 불루투스 Rx 또는 Tx 선택(도 7의 S730에 해당됨)에 따라, 불루투스 Rx 동작(도 7의 S740에 해당됨) 또는 불루투스 Tx 동작(도 7의 S750에 해당됨)을 수행하고, 이러한 Zigbee Rx 동작 또는 Zigbee Tx 동작은 종료되기 전까지 반복적으로 수행한다(도 7의 S760에 해당됨).
이후 불루투스 Rx 동작에 대해서 설명한다.
도 3을 참조하면, 상기 RF 처리부(110)는 안테나(ANT)로부터의 2.4GHz의 RF 신호를 상기 호핑주파수 제어기(172)의 제어에 따른 주파수 호핑 방식으로 IF 신호로 변환하여 대역 가변 필터부(120)로 출력한다.
이러한 RF 처리부(110)에 대해서 자세히 설명하면, 상기 RF 처리부(110)의 주파수 합성부(111)는 상기 채널선택/주파수호핑 제어부(170)의 제어에 따라, 주파수호핑을 수행하고, 상기 RF 처리부(110)의 수신 처리부(112)는 불루투스 동작모드시, 상기 주파수 합성부(111)에 의한 주파수 호핑에 따라 수신(Rx) RF 신호를 처리한다.
상기 대역 가변 필터부(120)는 상기 메인 제어부(160)의 필터링 대역 제어(CFT)에 따라 제2 통과대역을 설정하고, 이 설정된 제2 통과대역으로 상기 RF 처리부(110)로부터의 IF 신호를 FSK 변조/복조부(130)로 통과시킨다. 여기서, 상기 제2 통과대역은 불루투스 채널폭인 1MHz로 설정된다.
상기 FSK 변조/복조부(130)는 상기 대역 가변 필터부(120)로부터의 수신(Tx) IF 신호를 수신(Rx) 신호로 FSK 복조하여 베이스밴드 처리부(150)로 출력한다.
상기 베이스밴드 처리부(150)는 상기 메모리(140)의 제2 펌웨어 실행에 따라 상기 FSK 변조/복조부(140)로부터의 수신(Rx) 신호를 처리하여 상기 메인 제어부(160)로 전송한다.
이에 대해서 도 5를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 상기 베이스밴드 처리부(150)의 베이스밴드 제어기(151)는 상기 메인 제어부(160)로부터 동작모드 선택정보(MS)를 제공받고, 선택된 불루투스 동작모드에 해당되는 상기 메모리(140) 의 제2 펌웨어를 실행하여 불루투스 통신 프로토콜(IEEE 802.15.1)에 따라 데이터 수신(Rx) 동작을 제어한다. 이때, 상기 베이스밴드 처리부(150)의 불루투스 베이스밴드 처리기(153)는 상기 베이스밴드 제어기(151)의 제어에 따라, 불루투스 베이스밴드 처리를 수행한다. 여기서, 불루투스 베이스밴드 처리에서는 해당 송신기의 채널 엔코딩에 대응하여 에러정정을 위해 수신신호에 대한 채널 디코딩 과정을 수행한다.
이후, 상기 메인 제어부(160)는 불루투스 수신 동작을 제어하면서 상기 베이스밴드 처리부(150)로부터의 수신 데이터에 대해 상위계층에서의 처리를 수행한다. 여기서, 상위계층의 처리는 불루투스 통신 프로토콜(IEEE 802.15.1)따르는 MAC층, 네트워크층 및 어플리케이션층에서의 데이터 처리에 해당된다.
이후 불루투스 Tx 동작에 대해서 설명한다.
도 3을 참조하면, 상기 메인 제어부(160)는, 불루투스 송신 동작을 제어하면서 송신 데이터에 대해 상위계층에서의 처리를 수행하여 상기 베이스밴드 처리부(150)로 출력한다. 여기서, 상위계층의 처리는 불루투스 통신 프로토콜(IEEE 802.15.1)따르는 MAC층, 네트워크층 및 어플리케이션층에서의 데이터 처리에 해당된다.
상기 베이스밴드 처리부(150)는 상기 메모리(140)의 제2 펌웨어 실행에 따라 상기 메인 제어부(160)로부터의 송신 신호를 처리하여 상기 FSK 변조/복조부(140)로 전송한다.
이에 대해서 도 5를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 상기 베이스밴드 처리부(150)의 베이스밴드 제어기(151)는 상기 메인 제어부(160)로부터 동작모드 선택정보(MS)를 제공받고, 선택된 불루투스 동작모드에 해당되는 상기 메모리(140)의 제2 펌웨어를 실행하여 불루투스 통신 프로토콜(IEEE 802.15.1)에 따라 데이터 송신(Tx) 동작을 제어한다. 이때, 상기 베이스밴드 처리부(150)의 불루투스 베이스밴드 처리기(153)는 상기 베이스밴드 제어기(151)의 제어에 따라, 불루투스 베이스밴드 처리를 수행한다. 여기서, 불루투스 베이스밴드 처리에서는 해당 수신기의 채널 디코딩에 대응하여 상기 수신기에서의 에러정정을 위해 송신신호에 대해 채널 엔코딩 과정을 수행한다.
상기 FSK 변조/복조부(130)는 상기 베이스밴드 처리부(150)로부터의 송신 신호를 송신 IF 신호로 FSK 변조하여 상기 대역 가변 필터부(120)로 출력한다.
상기 대역 가변 필터부(120)는 상기 메인 제어부(160)의 필터링 대역 제어(CFT)에 따라 제2 통과대역을 설정하고, 이 설정된 제2 통과대역으로 상기 FSK 변조/복조부(130)로부터의 IF 신호를 상기 RF 처리부(110)로 출력한다. 여기서, 상기 제2 통과대역은 전술한 바와 같이 불루투스 채널폭인 1MHz로 설정된다.
상기 RF 처리부(110)는 상기 대역 가변 필터부(120)로부터의 IF 신호를 호핑주파수 제어기(172)의 제어에 따른 주파수 호핑 방식으로 RF 신호로 변환하여 안테나(ANT)를 통해 송신한다. 이러한 RF 처리부(110)에 대해서 자세히 설명하면, 상기 RF 처리부(110)의 주파수 합성부(111)는 상기 채널선택/주파수호핑 제어부(170)의 제어에 따라, 주파수호핑을 수행하고, 상기 RF 처리부(110)의 송신 처리부(113)는 불루투스 동작모드시, 상기 주파수 합성부에 의한 주파수 호핑에 따라 송신(Rx) RF 신호를 처리한다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 장치는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, Zigbee 송수신기와 불루투스 송수신기의 상위계층의 어플리케이션 및 물리계층을 부분적으로 공통으로 사용할 수 있도록 Zigbee 송수신기와 불루투스 송수신기를 통합화함으로써, 사이즈 및 단가를 크게 상승시키지 않으면서도 Zigbee 송수신기와 불루투스 송수신기 기능을 수행할 수 있는 효과가 있다.
즉, 불루투스와 ZigBee를 동시에 구현하기 위해서 2칩(Chip)으로 각각 구현하여 실장하는 경우에 비해, 본 발명에서는 1칩(Chip)으로 구현되므로 와이어본딩을 위한 패드(pad), 버퍼 및 메모리의 공동사용을 통해 가격과 사이즈를 동시에 절약할 수 있는 장점이 있고, 더욱 각각의 기능을 단순 병렬구조의 1칩으로 구현하는 경우에 비해, 본 발명에서는 대부분의 수신 블럭을 공동사용 함으로 기존 불루투스 송수신기와 비슷한 사이즈로 구현이 가능하다는 장점이 있다.

Claims (5)

  1. 채널선택/주파수호핑 제어에 따라 동작하여, 송수신(Tx/Rx) RF 신호를 처리하는 RF 처리부;
    상기 RF 처리부에 연결되어, 필터링 대역 제어에 따라 설정되는 제1 통과대역 또는 제2 통과대역으로 송수신(Tx/Rx) IF 신호를 통과시키는 대역 가변 필터부;
    상기 대역 가변 필터부에 연결되어, 송신(Tx) 신호를 IF신호로 FSK 변조하고, 수신(Tx) IF 신호를 수신(Rx) 신호로 FSK 복조하는 FSK 변조/복조부;
    Zigbee 동작모드용 제1 펌웨어 및 참조 테이블과, 불루투스 동작모드용 제2 펌웨어를 저장하는 메모리;
    상기 FSK 변조/복조부에 연결되어, 선택된 동작모드에 해당되는 상기 메모리의 해당 펌웨어 실행에 따라 신호 송신(Tx) 및 수신(Rx)을 처리하는 베이스밴드 처리부;
    상기 베이스밴드 처리부에 연결되고, 선택된 동작모드에 해당되는 상기 메모리의 해당 펌웨어 실행에 따라, RF 동작 제어 및 필터링 대역 제어를 비롯해 선택된 동작모드별 데이터 송수신 동작을 제어하고, 선택된 동작모드별 상위계층에서의 데이터를 처리하는 메인 제어부; 및
    상기 메인 제어부의 RF 동작 제어에 따라, 상기 RF 처리부에 채널선택 또는 주파수 호핑 제어를 수행하는 채널선택/주파수호핑 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 Zigbee 및 불루투스 겸용 송수신기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 RF 처리부는,
    상기 채널선택/주파수호핑 제어부의 제어에 따라, 채널선택 또는 주파수호핑을 수행하는 주파수 합성부;
    Zigbee 동작모드시, 상기 주파수 합성부에 의해 선택된 채널로 수신(Rx) RF 신호를 처리하고, 불루투스 동작모드시, 상기 주파수 합성부에 의한 주파수 호핑에 따라 수신(Rx) RF 신호를 처리하는 수신 처리부; 및
    Zigbee 동작모드시, 상기 주파수 합성부에 의해 선택된 채널로 송신(Tx) RF 신호를 처리하고, 불루투스 동작모드시, 상기 주파수 합성부에 의한 주파수 호핑에 따라 송신(Rx) RF 신호를 처리하는 송신 처리부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 Zigbee 및 불루투스 겸용 송수신기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 통과대역은 Zigbee 채널폭인 5MHz로 설정되고, 상기 제2 통과대역은 불루투스 채널폭인 1MHz로 설정되어 이루어진 것을 특징으로 하는 Zigbee 및 불루투스 겸용 송수신기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 베이스밴드 처리부는,
    상기 메인 제어부로부터 동작모드 선택정보를 제공받고, 선택된 동작모드에 해당되는 상기 메모리의 해당 펌웨어를 실행하여 해당 동작모드별 송신(Tx) 및 수 신(Rx) 동작을 제어하는 베이스밴드 제어기;
    상기 베이스밴드 제어기의 제어에 따라, Zigbee 베이스밴드 처리를 수행하는 Zigbee 베이스밴드 처리기; 및
    상기 베이스밴드 제어기의 제어에 따라, 불루투스 베이스밴드 처리를 수행하는 불루투스 베이스밴드 처리기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 Zigbee 및 불루투스 겸용 송수신기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 채널선택/주파수호핑 제어부는,
    상기 메인 제어부의 RF 동작 제어에 따라, Zigbee 동작모드 선택시 상기 RF 처리부에 Zigbee 채널중 선택된 채널로의 튜닝을 제어하는 채널선택 제어기; 및
    상기 메인 제어부의 RF 동작 제어에 따라, 불루투스 동작모드 선택시 상기 FSK 변조/복조부의 주파수 호핑에 따라 상기 RF처리부에 주파수 호핑을 제어하는 주파수 호핑 제어기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 Zigbee 및 불루투스 겸용 송수신기.
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