KR100666165B1 - 무선통신방법 및 무선통신 시스템 - Google Patents

무선통신방법 및 무선통신 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수신측의 통신단말에 있어서 항상 정확하게 복조하도록 한다.
본 발명은 정보데이터에 의거하여 소정의 방식으로 변조한 송신신호를 복수의 통신단말간에서 교환하는 동시에, 제어단말에 의해 복수의 통신단말을 제어하는 무선통신방법에 있어서, 제어단말은 복수의 통신단말에 대하여 제어단말 및 복수의통신단말간에 있어서의 동기를 확립하기 위한 제 1부호계열을 생성하여 송신하고, 통신단말은 제 1부호계열을 수신하여 얻은 기준타이밍에 의거하여 제어단말과의 동기를 확립하고, 송신신호의 복조타이밍을 표시하는 제 2부호계열을 생성하고 복수의 통신단말중 다른 통신단말에 송신한 후, 제 2부호계열에 이어서 송신신호를 다른 통신단말에 송신하고, 다른 통신단말은 제 2부호계열을 수신하여 얻은 복조타이밍에 의거하여 제 2부호계열에 이어서 수신한 송신신호를 복조한다.

Description

무선통신방법 및 무선통신 시스템{A radio communication method and system}
도 1은 관련된 기술의 무선LAN 시스템의 구성을 나타내는 약선도이다.
도 2는 관련된 기술의 수신타이밍을 나타내는 약선도이다.
도 3은 관련된 기술의 통신제어단말장치에 있어서의 수신타이밍을 나타내는 약선도이다.
도 4는 본 발명에 의한 무선 LAN 시스템의 전체구성을 나타내는 블록도이다.
도 5는 통신제어단말장치의 무선통신유닛의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6은 OFDM방식의 서브캐리어를 나타내는 약선도이다.
도 7은 OFDM방식의 신호처리의 설명에 제공하는 약선도이다.
도 8은 OFDM방식의 심볼구성을 나타내는 약선도이다.
도 9는 제 1PN부호발생부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 10은 제 2PN부호발생부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 11은 프레임포맷을 나타내는 약선도이다.
도 12는 통신시퀀스를 나타내는 시퀀스챠트이다.
도 13은 통신단말장치의 무선통신유닛의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 14는 1주기분의 제 1PN부호를 나타내는 약선도이다.
도 15는 타이머의 카운트 타이밍을 나타내는 약선도이다.
도 16은 다른 무선 LAN시스템의 혼재를 나타내는 약선도이다.
도 17은 간섭파에 의한 수신상태를 나타내는 약선도이다.
도 18은 다른 실시의 형태에 의한 무선통신유닛의 구성을 나타내는 블록도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 간단한 설명
10,90. 무선 LAN시스템 11A,11B. 통신단말장치
12. 통신제어단말장치 14A,14B,100. 무선통신유닛
25. 자원정보저장부 45,72. 컨트롤러
47. OFDM변조부 48. OFDM복조부
49. PN부호발생회로 25,71. 타이머
77. 제 2동기지연회로 78. 특징량 추출회로
79. 화소수판단회로
본 발명은 무선통신방법 및 무선통신 시스템에 관해, 예를 들면 복수의 통신단말을 무선에 의해 접속하는 무선 LAN(Local Area Network) 시스템에 적용하기에 적합한 것이다.
종래, 복수의 컴퓨터를 유선접속함으로써 LAN으로 구축한 유선LAN 시스템이 있다. 이 유선LAN시스템에 있어서는 복수의 컴퓨터간에서 파일이나 데이터의 공유화를 도모하는 동시에, 전자메일이나 데이터의 전송을 행하도록 되어 있다.
그런데, 이와 같은 유선LAN 시스템을 구축하는 때에는, 복수의 컴퓨터 끼리를 접속하기 위한 번잡한 공사가 필요하고, 또 접속을 위한 각종 케이블이 필요하게 됨으로써 시스템의 구성이 복잡하게 된다. 그래서 최근에서는, 유선방식에 의한 유선LAN시스템에서 무선방식에 의한 무선LAN시스템으로 변하고 있다.
이 무선LAN시스템에 있어서는, 송신데이터를 유사잡음부호가 되는 확산부호(예를 들면 PN(Pseudorandom Noise)부호)에 의해 스펙트럼확산함으로써 생성한 송신부호를 이용하여 각 단말끼리의 데이터통신을 행하도록 한 방식(이하, 이것을 스펙트럼 확산방식이라고 부른다)이 제안되고 있다.
이 스펙트럼 확산방식을 이용한 무선LAN시스템은, 송신신호에 PN부호를 승산함으로써 광대역으로 확산하여 전력밀도가 작은 전파에 의해 송신한다. 이와 같이 스펙트럼 확산방식에서는 전력밀도가 작은 전파에 의해 송신하고 있는 것에 의해, 송수신을 행하고 있는 단말이외의 다른 기기로 주어지는 영향이 적은 동시에, PN부호를 이용하여 확산 및 역확산하고 있기 때문에 다른 기기에서의 간섭을 받기 곤란한 등의 특징이 있다.
또한 스펙트럼 확산방식은 수신측에서 수신신호를 복조할 때에는 송신측에서 이용된 확산부호와 동일계열 패턴 및 동일 위상의 확산부호를 수신신호에 승산하여 역확산처리를 실시하지 않으면 복조할 수 없으므로, 비화성에 우수하고 도청방지에도 큰 효과가 있다.
그런데 도 1에 나타내는 것같이 이러한 구성의 스펙트럼 확산방식에 의한 무선LAN 시스템(1)에 있어서는, 복수의 통신단말장치(2 및 3)와, 당해 통신단말장치(2 및 3)을 제어하는 통신제어단말장치(4)로 구성되어 있다. 통신제어단말장치(4)는 통신단말장치(2 및 3)에서 각각 소정 거리(L1 및 L2)만큼 떨어진 위치에 설치되어 있다.
통신제어단말장치(4)는 도 2에 나타내는 것같이 통신단말장치(2 및 3)와의 동기를 취하기 위해, 프레임의 선두의 타이밍에서 소정의 부호계열패턴이 되는 PN부호(PN1)를 거리간격이 다른 통신단말장치(2 및 3)에 각각 송신한다. 통신단말장치(2 및 3)는 통신제어단말장치(4)와의 거리(L1 및 L2)에 각각 따른 지연시간(△t1 및 △t2)후에 PN부호(PN1)를 수신한다.
예를 들면 도 3에 나타내는 것같이, 통신제어단말장치(4)는 프레임의 선두의 타이밍에서 PN부호(PN1)를 통신단말장치(2)에 대하여 송신한 경우, 당해 통신단말장치(2)는 지연시간(△t1(=약 33[nsec]))후에 PN부호(PN1)를 수신하게 된다. 그리고 통신단말장치(2)는 송신할당시간(TTX1)후의 타이밍으로 소망의 정보데이터를 포함한 패킷데이터(PD1)를 통신제어단말장치(4)에 대하여 송신한다.
이 경우 통신제어단말장치(4)는 거리(L1)만큼 떨어진 장소에 위치하는 통신단말장치(2)와의 데이터통신에는 지연시간(△t1)이 반드시 생기기때문에, 통신단말장치(2)에서 송신되어 온 패킷데이터(PD1)를 수신하는 타이밍으로서는, 송신할당시 간(TTX1)에 왕복의 지연시간(2×△t1)을 가산한 지연시간(TTX1')후가 된다.
또한 통신제어단말장치(4)는 도시하지 않지만 통신단말장치(3)에서 송신되어온 패킷데이터(PD2)를 수신하는 타이밍으로 하여도, 송신할당시간(TTX2)에 왕복의 지연시간(2×△t2)을 가산한 지연시간(TTX2') 뒤가 된다.
따라서 통신제어단말장치(4)는 통신단말장치(2 및 3)에서 송신되어 오는 패킷데이터(PD1 및 PD2)를 수신하는 타이밍이 각각 다르고, 어느 일정의 타이밍으로 패킷데이터(PD1 및 PD2)를 수신한다고 기대하고 있던 경우, 당해 기대하고 있던 타이밍에서 패킷데이터(PD1 및 PD2)를 복조하면, 수신타이밍의 오차에 의해 복조오류가 생긴다고 하는 문제가 있었다.
또 수신타이밍의 오차(2×△ti(i=1 또는 2)는 예를 들면 송신시의 전송레이트가 약 30[Mbps]인 경우에, 전송데이터의 비트길이에 대하여 2 × △ti(2 × 33[nsec])의 오차가 대단히 큰 값으로 되기때문에 반드시 복조오차가 생기게 된다.
또한 통신단말장치(2 및 3)의 사이에서 데이터통신을 행할 때에도, 수신타이밍의 오차에 의해 동일의 복조오류가 생긴다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은 이상의 점을 고려하여 이루어진 것으로, 항상 정확히 복조할 수 있는 무선통신방법 및 무선통신시스템을 제안하고자 하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위해 본 발명에 있어서는, 정보데이터에 의거하여 소정의 방식으로 변조한 송신신호를 복수의 통신단말간에서 교환하는 동시에, 제어 단말에 의해 복수의 통신단말을 제어하는 무선통신방법에 있어서, 제어단말은 복수의 통신단말에 대하여 제어단말 및 복수의 통신단말간에 있어서의 동기를 확립하기 위한 제 1부호계열을 생성하여 송신하고, 통신단말은 제 1부호계열을 수신하여 얻은 기준타이밍에 의거하여 제어단말과의 동기를 확립하고, 송신신호의 복조타이밍을 표시하는 제 2부호계열을 생성하여 복수의 통신단말중 다른 통신단말에 송신한 후, 제 2부호계열에 이어서 송신신호를 다른 통신단말에 송신하고, 다른 통신단말은 제 2부호계열을 수신하여 얻은 복조타이밍에 의거하여 제 2부호계열에 이어서 수신한 송신신호를 복조하도록 한다.
통신단말은 제어단말에서 송신되어온 제 1부호계열에 의거하여 당해 제어단말과의 동기를 확립하고, 그 후에 송신신호의 복조타이밍을 표시하는 제 2부호계열을 다른 통신단말에 송신한 후, 당해 제 2부호계열에 이어서 송신신호를 다른 통신단말에 송신하도록 함으로써, 다른 통신단말은 제 2부호계열을 수신하여 얻은 복조타이밍에 의거하여 복조처리를 개시하면 수신한 송신신호를 항상 정확하게 복조할 수 있다.
정보데이터에 의거하여 소정의 방식으로 변조한 송신신호를 서로 교환하는 복수의 통신단말과, 복수의 통신단말을 제어하는 제어단말로 구성되는 무선통신시스템에 있어서, 제어단말은 당해 제어단말 및 복수의 통신단말간에 있어서의 동기를 확립하기 위한 제 1부호계열을 생성하는 제 1부호계열생성수단과, 제 1부호계열을 복수의 통신단말에 송신하는 제 1송신수단을 갖추고, 통신단말은 송신신호의 복조타이밍을 표시하는 제 2부호계열을 생성하는 제 2부호계열 생성수단과, 정보데이터에 의거하여 소정의 변조처리를 실시함으로써 송신신호를 생성하는 변조수단과, 제 2부호계열을 송신하고, 당해 제 2부호계열에 이어서 송신신호를 송신하는 제 2송신수단과, 제 1부호계열, 제 2부호계열 및 송신신호를 수신하는 수신수단과, 당해 수신수단에 의해 수신된 제 1부호계열 및 제 2부호계열을 검출하는 상관검출수단과, 당해 상관검출수단에 의해 제 1부호계열을 검출한 기준타이밍에 의거하여 제어단말과의 동기를 확립하고, 제 2부호계열을 검출하여 얻은 복조타이밍에 의거하여 송신신호를 복조하는 복조수단을 설치하도록 한다.
제어단말이 동기를 확립하기 위한 제 1부호계열을 생성하여 복수의 통신단말에 송신함으로써 복수의 통신단말과의 동기를 확립하고, 그 후 통신단말이 다른 통신단말에 대하여 송신신호의 복조타이밍을 표시하는 제 2부호계열을 송신한 후, 정보데이터에 의거하여 변조한 송신신호를 송신함으로써, 다른 통신단말은 제 2부호계열을 수신하여 얻은 복조타이밍에 의거하여 복조처리를 개시하면 수신한 송신신호를 항상 정확히 보조할 수 있다.
이하 도면에 대하여, 본 발명의 일 실시의 형태를 상술한다.
(1) 무선LAN시스템의 전체구성
도 4에 있어서, 10은 전체로서 본 발명을 적용한 무선통신시스템으로서의 무선LAN시스템을 나타내고, 당해 무선LAN시스템(10)은 크게 나눠서 복수의 통신단말장치(11A, 11B)와, 통신단말장치(12)로 구성되어 있고, 각 장치간에서 데이터통신을 행하는 때에는 동일 주파수를 이용하여 송신과 수신을 교대로 전환하는 소위 TDD(Time Division Duplex)방식에 의해 송수신을 행하도록 이루어져 있다.
이 통신단말장치(11A, 11B)는 각각 컴퓨터 등으로 이루는 데이터 단말장치(13A, 13B)에 무선통신유닛(14A, 14B)이 각각 접속되어 구성되어 있다. 동일하게 통신제어단말장치(12)에 있어서도, 컴퓨터 등으로 이루는 데이터 단말장치(15)에 무선통신유닛(16)이 접속되어 구성되어 있다.
이 무선LAN시스템(10)에 있어서는, 통신단말장치(11A, 11B)의 사이에서 데이터통신이 행해지고, 통신제어단말장치(12)에 의해 통신단말장치(11A, 11B) 사이에서 행해지는 데이터통신을 제어하는 동시에, 통신제어단말장치(12)에서 통신단말장치(11A, 11B)에 대하여도 정보데이터를 송신하도록 이루어져 있다. 실제로 무선LAN시스템(10)에 있어서는, 통신제어단말장치(12)가 예를 들면 인터넷 등을 통하여 얻은 정보데이터를 통신단말장치(11A, 11B)에 송신하고, 당해 통신단말장치(11A, 11B)에 IEEE1394 등의 통신인터페이스를 통하여 접속된 각종 가정용AV(Audio Vidual)기기(예를 들면 TV, FAX, VTR 등)의 사이에서 데이터통신을 행하도록 이루어져 있다.
통신단말장치(11A)에 설치된 무선통신유닛(14A)은 송신부(17A)와, 수신부(18A)와, 제어부(19A)와, 안테나(20A)와, 안테나절환부(21A)로 구성되어 있다. 동일하게 통신단말장치(11B)에 설치된 무선통신유닛(14B)은 송신부(17B)와, 수신부(18B)와, 제어부(19B)와, 안테나(20B)와, 안테나절환부(21B)로 구성되어 있다.
송신부(17A 및 17B) 및 수신부(18A 및 18B)는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : 직교주파수다중)방식에 의한 무선회선을 통하여 데이터통 신을 행하도록 이루어져 있다. 이 OFDM방식은 직교하는 복수의 서브캐리어를 사용하여 데이터를 병렬적으로 송신함으로써, 전송레이트를 용이하게 올릴수 있는 동시에, 지터가 생겨도 오류가 없이 복조할 수 있도록 이루어져 있다.
그런데 통신제어단말장치(12)에 설치된 무선통신유닛(16)은, 자원정보저장부(25)를 가지고, 통신단말장치(11A, 11B)가 각각 데이터통신을 행하는 때의 송신할당시간에 관한 자원정보(소위 소정시간폭의 타임슬롯정보)를 격납하고 있다.
또 무선LAN시스템(10)에서는 147455심볼(4[msec]에 상당하는)을 1프레임으로 하고, 이 프레임내에서 시분할다중(TDMA)방식에 의해 정보데이터를 송신하도록 되어 있다.
이 프레임의 선두에서는, 통신제어단말장치(12)의 무선통신유닛(16)에서 동기획득용의 제 1PN부호가 송신된다. 동기획득용의 제 1PN부호는 통신단말장치(11A 및 11B)의 무선통신유닛(14A 및 14B)에 의해 각각 수신되고, 이 수신타이밍을 기준으로서 통신제어단말장치(12)와 통신단말장치(11A 및 11B)와의 사이에서 데이터통신을 행하는 때의 송수신타이밍과, 통신단말장치(11A 및 11B)사이에서 데이터통신을 행하는 때의 송수신타이밍이 설정된다.
즉 무선LAN시스템(10)에서는, 통신단말장치(11A, 11B)에서 데이터통신요구가 있는 경우, 당해 통신단말장치(11A, 11B)의 무선통신유닛(14A 및 14B)에서 통신제어단말장치(12)의 무선통신유닛(16)에 대하여 송신요구가 송신된다.
통신제어단말장치(12)의 무선통신유닛(16)은 송신되어온 송신요구와 자원정 보에 의거하여 통신단말장치(11A, 11B)에 대한 송신할당시간을 결정하고, 이 송신할당시간을 포함한 제어정보를 통신단말장치(11A 및 11B)의 무선통신유닛(14A 및 14B)에 송신한다.
이것에 의해 무선통신유닛(14A 및 14B)은 송신할당시간에 따라서 소정의 타임슬롯의 타이밍에서 데이터의 송수신을 행하도록 이루어져 있다. 이와 관련하여, 이때 무선통신유닛(14A 및 14B)이 행하는 데이터의 송수신타이밍으로서는, 상술한 것같이 1프레임의 선두에서 송신되어 오는 동기획득용의 제 1PN부호를 기준으로 하여 행해진다.
(2) 통신제어단말장치의 무선통신유닛
다음에, 통신제어단말장치(12)에 설치되어 있는 무선통신유닛(16)에 대하여, 도 5를 이용하여 설명한다. 이 무선통신유닛(16)은 통신컨트롤러(30)를 가지고, 당해 통신컨트롤러(30)를 통하여 데이터단말장치(15)와 데이터의 교환을 행하도록 이루어져 있다.
통신컨트롤러(30)는 데이터단말장치(15)에서 송신되어온 메시지정보를 표시하는 정보데이터(S9)에 대하여, 오류검출용의 CRC(Cyclic Redundancy Check) 코드를 부가함으로써 송신데이터(S10)를 생성하고, 이것을 DQPSK변조회로(31)에 송출한다. DQPSK변조회로(31)는 송신데이터(S10)에 대하여 DQPSK변조처리를 실시함으로써 송신신호(S11)를 생성하고, 이것을 OFDM변조부(47)의 시리얼/패럴렐 변환회로(32)에 송출한다.
시리얼/패럴렐 변환회로(32)는 시리얼데이터열에서 공급되는 송신신호(S11) 를 패럴렐 데이터열의 송신신호(S12)로 변환하고, 이것을 역고속 프리에 변환회로(IFFT)(33)에 송출한다. 역고속 프리에 변환회로(33)는 송신신호(S12)에 대하여 역고속 프리에 변환처리를 실시함으로써 송신신호(S12)의 패럴렐데이터열을 주파수영역의 데이터에 매핑하고, 그 결과 얻어지는 송신신호(S13)를 패럴렐/시리얼 변환회로(34)에 송출한다.
패럴렐/시리얼 변환회로(34)는 주파수영역에 매핑된 패럴렐 데이터열로 이루는 송신신호(S13)를 시리얼데이터열로 되돌리고, 그 결과 얻어지는 송신신호(S14)를 전환스위치(35)에 송출한다. 실제로 이 OFDM변조부(47)는 주파수간격(f0)의 각 캐리어를 서로 직교시킴으로써 부호간섭파가 생기지 않도록 한 복수의 서브캐리어를 사용하고, 당해 각 서브캐리어에 저비트레이트의 신호를 할당하여 전체로서 고비트레이트를 얻도록 한 것이다.
여기서 도 6에는 OFDM방식에 있어서의 전송파형의 주파수 스펙트럼을 나타낸다. 이와 같이 OFDM방식에서는, 송신신호(S11)를 시리얼패럴렐 변환하고, 이 패럴렐변환된 송신신호(S12)에 역고속 프리에 변환처리를 실시함으로써, 당해 송신신호(S12)를 서로 직교하는 주파수간격(f0)의 각 서브캐리어에 할당한다. 이의 역으로 복조시에는, 주파수간격(f0)마다의 서브캐리어의 신호성분을 수신하고, 고속프리에변환처리를 실시함으로서 당해 서브캐리어에 할당되어 있는 데이터를 추출한다.
실제로 도 7에 나타내는 것같이 OFDM방식에서는, 시리얼/패럴렐 변환회로(32)에 의해 DQPSK변조회로(31)에서 공급되는 송신신호(S11)중 실데이터의 51샘플을 패럴렐 데이터열로 변환하고, 이것을 역고속 프리에 변환회로(33)에 송출한다.
역고속 프리에 변환회로(33)는 51샘플의 패럴렐 데이터열을 주파수영역으로 매핑하는 동시에, 13샘플분의 무효데이터(예를 들면 「0」으로 되는 무효비트)를 주파수영역에 매핑함으로써 64샘플로 이루어지는 유효심블부분을 생성한 후, 당해 64샘플의 유효심볼부분에 대하여 8샘플의 가드인터벌을 부가하여 패럴렐/시리얼변환회로(34)에 송출한다.
즉 도 8에 나타내는 것같이 1심볼은 64샘플의 유효심볼부분 및 8샘플의 가드인터벌의 합계 72샘플로 구성되어 있다. 이 경우, 심볼주기(Tsymbol)는 예를 들면 1.953[μsec]이고, 샘플주기(Tsample)는 예를 들면 27.127[nsec]이고, 또한 샘플주파수 심볼주기(fsample)는 예를 들면 36.864[MHz]이다.
이 OFDM방식에서는, 복수의 서브캐리어에 분산하여 데이터를 송신하고 있으므로, 1심볼당의 송신시간이 길게 되지만, 시간축상에서 가드인터벌을 설치하도록 하고 있음으로써, 지터에 대한 영향이나 멀티패스에 대한 영향을 받기어렵다고 하는 특징이 있다. 또한 가드인터벌은 유효심블길이의 약 1 ∼ 2할 정도로 선정되어 있다.
즉 OFDM방식에서는, 복조시에 연속하는 수신신호중에서 유효심볼부분을 추출하여 고속프리에변환처리를 실시할 필요가 있고, 이때 지터등에 의해 유효심볼부분 을 절출(切出)하는 때의 오차가 생겼다고 하여도, 가드인터벌이 설치되어 있기때문에 주파수성분이 변화하지 않고, 위상이 회전한 만큼의 위상차만이 생긴다.
이때문에 OFDM방식에서는, 신호중에 이미 패턴의 데이터를 삽입하여 위상보정을 행하든가 혹은 차분위상변복조방식에 의해 위상차를 부정함으로써 복조를 가능하게 하고 있다. 통상의 QPSK(Quadri Phase Shift Keying) 변복조만을 이용한 경우에는, 각 비트마다 복조의 타이밍을 맞출 필요가 있지만, OFDM방식의 경우에는 수 비트 엇갈렸다고 하여도 감도가 수 데시벨 열화할뿐으로 복조가 가능하다.
이어서 다시 도 5에 돌아가서 설명을 계속한다. 패럴렐/시리얼 변환회로(34)에서 출력되는 송신신호(S14)는 전환스위치(35)의 한편의 전환입력단자(35A)에 공급된다. 전환스위치(35)의 타편의 전환입력단자(35B)에는 PN부호발생회로(49)에 의해 생성되고 컨트롤러(45)의 제어에 의거하여 선택된 제 1PN부호(S49PN1) 또는 제 2PN부호(S49PN2)가 1주기분만 공급된다.
이 PN부호발생회로(49)는 M계열(Maximum Length Code)로 이루는 제 1PN부호(S49PN1)를 생성하는 제 1PN부호발생부(49A)와, M계열로 이루는 제 2PN부호(S49PN2)를 생성하는 제 2PN부호발생부(49B)로 구성되어 있다.
도 9에 나타내는 것같이, 제 1부호계열생성수단으로서의 제 1PN부호발생부(49A)는 4단의 시프트레지스터(SR1 ∼ SR4)와, 당해 시프트레지스터(SR1 ∼ SR4)중 시프트레지스터(SR1 및 SR4)의 출력을 배타적논리화 연산하는 배타적 논리화회로(익스클루시브 오어회로)(EXOR1 및 2)와, FIR필터(F49) 로 구성되어 있다.
이 제 1PN부호발생부(49A)는 초기치데이터로서 예를 들면 「1, 1, 1, 1」을 시프트레지스터(SR1 ∼ SR4)에 저장하고, 예를 들면 18.432[MHz]의 기준클럭에 동기한 타이밍으로 시프트레지스터(SR1 ∼ SR4)에 격납된 초기치데이터를 순차 시프트하는 동시에, EXOR1 및 2에 의해 익스클루시브 오어연산함으로써 시리얼데이터열로 이루는 15비트(약 1[μsec])의 부호계열P10을 18.432[Mbps]의 속도로 생성하고, 이것을 순차 FIR필터(F49)에 송출한다.
FIR필터(F49)는 15비트의 부호계열(P10)을 소정의 주파수대역폭으로 대역제한하고, 부호계열(P10)의 1비트를 또한 8칩으로 양자화한 후, 120칩(15비트 × 8칩)의 패럴렐데이터열로 이루는 제 1PN부호(S49PN1)를 출력하도록 되어 있다. 단, 제 1PN부호(S49PN1)는 부호계열(P10)의 1비트를 8칩에 양자화한 것이기때문에, 비트길이는 변하지 않는다.
또 도 9와의 대응부분에 동일부호를 붙여서 나타내는 도 10에 나타내는 것같이, 제 2부호계열 생성수단으로서의 제 2PN부호발생부(49B)는 15비트의 부호계열(P10)을 5비트지연회로(D49)에 송출한다. 5비트지연회로(D49)는 부호계열(P10)을 5비트분 지연시킨 부호계열(P10')을 순차 FIR필터(F49)에 송출함으로써, 제 1PN부호(S49PN1)와 위상이 합계 40칩(5비트 × 8칩)만 시프트한 제 2PN부호(S49PN2)를 출력하도록 되어 있다.
즉, 제 1PN부호(S49PN1)와 제 2PN부호(S49PN2)와는 동일의 계열패턴이면서 위 상이 다르기때문에 독립한 2종류의 PN부호로서 이용된다. 제 2PN발생부(49B)는 제 1PN부호발생부(49A)에 대하여 5비트지연회로(D49)를 설치할 뿐의 간단한 구성으로 제 2PN부호(S49PN2)를 생성할 수 있도록 되어 있다.
여기서 제 1PN부호(S49PN1)란 시스템간에 있어서의 동기획득용의 PN부호이고, 통신제어단말장치(12)가 프레임의 선단부분에서 송신하도록 되어 있다. 또 제 2PN부호(S49PN2)란, 통신제어단말장치(12), 통신단말장치(11A 및 11B)가 지정된 송신할당시간에 따라서 데이터통신을 행할 때, 복조타이밍을 지시하는 동기획득용의 PN부호이고, 메시지 데이터의 직전에 송신하도록 되어 있다.
도 5에 돌아가서, 전환스위치(35)는 시스템간의 동기신호로서 제 1PN부호(S49PN1) 또는 복조타이밍을 지시하는 동기신호로서 제 2PN부호(S49PN2)를 송신하는 경우, 컨트롤러(45)의 제어에 의거하여 전환입력단자(35B)로 전환하여 제 1PN부호(S49PN1) 또는 제 2PN부호(S49PN2)를 출력하고, 그 이외의 경우에는 전환입력단자(35A)에 전환하여 송신신호(S14)를 출력한다.
이와 같이 하여 전환스위치(35)는, 송신신호(S14), 제 1PN부호(S49PN1) 또는 제 2PN부호(S49PN2)를 출력신호(S16)로서 주파수변환회로(36), 파워앰프(38), 안테나전환스위치(27) 및 안테나(26)로 이루어지는 제 1송신수단에 입력한다.
제 1송신수단의 주파수변환회로(36)는 승산기로 되고, PLL(Phase Locked Loop) 신서사이저(37)에서 공급되는 국부발진신호(S17)를 출력신호(S16)에 승산함 으로써, 소정 주파수에 주파수변환한 송신신호(S18)을 생성하고, 이것을 파워앰프(38)에 송출한다. 또한 송신신호(S18)의 주파수로서는, 예를 들면 준마이크로파대의 2.4[GHz], 5.7[GHz] 혹은 19[GHz]대를 이용하도록 되어 있다.
파워앰프(38)는 송신신호(S18)를 소정의 전력레벨로 증폭하고, 그 결과 얻어지는 송신신호(S19)를 안테나 전환스위치(27)의 전환입력단자(27A)에 송출한다. 안테나 전환스위치(27)는 컨트롤러(45)의 제어에 의거하여 송신시와 수신시에서 안테나(26)에 대한 접속을 전환하도록 되어 있고, 데이터송신시에는 전환입력단자(27 A)측에 전환하고, 데이터수신시에는 전환입력단자(27B)측에 전환한다. 이것에 의해 안테나전환스위치(27)는 안테나(26)를 통하여 송신신호(S19)를 송신할 수 있도록 되어 있다.
한편, 무선통신유닛(16)은 데이터수신시에 안테나(26)를 통하여 수신한 수신신호(S20)를 전환스위치(27)의 전환입력단자(27B)를 통하여 수신앰프(일반적으로는 LNA(Low Noise Amplifier)라고 불리운다)(39)에 송출한다. 수신앰프(39)는 수신신호(S20)를 소정레벨로 증폭한 후에 주파수변환회로(40)에 송출한다.
주파수변환회로(40)는 승산기로 되고, PLL 신서사이저(37)에서 공급되는 국부발진신호(S21)를 수신신호(S20)에 승산함으로써, 중간주파수의 수신신호(S22)를 생성하고, 이것을 복조수단으로서의 OFDM복조부(48)의 시리얼/패럴렐변환회로(41)에 송출한다.
시리얼/패럴렐 변환회로(41)는 시리얼데이터열로 되는 수신신호(S22)를 패럴렐 데이터열로 변환하고, 그 결과 얻어지는 수신신호(S23)를 고속프리에변환회로(FFT)(42)에 송출한다. 고속프리에 변환회로(42)는 수신신호(S23)에 대하여 고속프리에 변환처리를 실시함으로써 수신신호(S24)를 생성하고, 이것을 패럴렐/시리얼 변환회로(43)에 송출한다. 패럴렐/시리얼 변환회로(43)는 수신신호(S24)를 시리얼 데이터열의 수신신호(S25)에 되돌리고, 이것을 DQPSK복조회로(44)에 송출한다.
즉 OFDM복조부(48)는 시리얼/패럴렐 변환회로(41)에 의해 유효데이터부분을 추출하여 수신파형을 주파수간격(f0)마다 수신하여 패럴렐 데이터로 변환하고, 고속프리에 변환회로(42)에 의해 고속프리에 변환처리를 실시함으로써 OFDM방식의 복조를 행하도록 되어 있다.
DQPSK복조회로(44)는 수신신호(S25)에 대하여 DQPSK복조처리를 실시함으로써 송신데이터(S10)와 동일의 수신데이터(S26)를 복원하고, 이것을 통신컨트롤러(30)에 추출한다. 통신컨트롤러(30)는 수신데이터(S26)에 포함되어 있는 CRC코드에 의거하여 오류검출한 후, 데이터가 정확한 경우에 수신데이터(S26)를 데이터 단말장치(15)에 출력하고, 데이터가 정확하지 않은 경우에는 수신데이터(S26)를 데이터 단말장치(15)에 출력하지 않는다.
여기에서, 이 무선통신유닛(16)에 있어서는, 전체의 동작이 컨트롤러(45)에 의해 제어된다. 즉 무선통신유닛(16)은 데이터송신 및 데이터수신을 컨트롤러(45)에서의 지령에 의거하여 행하고, 통신컨트롤러(30)가 송신데이터(S10) 또는 수신데이터(S26)의 주고받음을 데이터단말장치(15)와의 사이에서 행한다.
이러한 구성의 무선LAN 시스템(10)에 있어서는, 1프레임을 송신단위로서 TDMA방식에 의해 데이터를 송신하도록 되어 있다. 즉 통신제어단말장치(12)는 도 11에 나타내는 프레임포맷에 의거하여 프레임의 선단부분에 있어서의 시점(t0)의 타이밍에서 송신하는 1심볼에는 시스템간의 동기를 취하기 위한 동기획득용의 제 1PN부호(S49PN1)를 송신한 후, 지정된 송신할당시간에 의거하는 시점(t5)의 타이밍에서 제 2PN부호(S49PN2)를 송신하고, 통신단말장치(11A 및 11B)는 시점(t7) 및 시점(t9)의 타이밍에서 제 2PN부호(S49PN2)를 송신하도록 되어 있다.
여기서 제 1PN부호(S49PN1)에 계속되는 관리데이터영역은 통신제어단말장치(12)에서 통신단말장치(11A, 11B)에 대하여 송신요구를 문의하는 폴링데이터나 당해 통신단말장치(11A, 11B)에서의 송신요구를 표시하는 인식(어크노리지)데이터, 또한 통신단말장치(11A 및 11B)에 대한 송신할당시간을 표시하는 시간데이터나 수신전계강도를 조정하기 위한 지령데이터등의 제어정보를 송수신하기 위한 영역이다.
또 제 2PN부호(S49PN2)에 이어서 송신되는 패킷데이터영역은, 통신제어단말장치(12), 통신단말장치(11A 및 11B)가 메시지데이터인 정보데이터(S9)에 CRC코드를 부가하여 생성한 패킷데이터를 송신하기 위한 데이터영역이다. 또한 여기서 패킷데이터로서는, 적어도 3[μsec]이상이고 또한 4[msec]이하의 소정시간내에서 패킷길이를 가변으로 하고 있다.
이와 같이 통신제어단말장치(12)는 도 11의 프레임포맷에 따라서 TDMA방식에 의해서 데이터를 전송하기 위해, 무선통신유닛(16)에 자원정보저장부(25)와, 타이머(46)를 설치하고 있다.
무선통신유닛(16)에 있어서는, 시점(t0)의 타이밍에서 제 1PN부호(S49PN1)를 송신한 때를 기준으로 하여 타이머(46)에 의해 1프레임분의 시간을 순차 카운트함으로써, 컨트롤러(45)는 다음의 1프레임의 선두에 있어서의 시점(t0)의 타이밍을 검출하고, 항상 일정의 시간간격으로 제 1PN부호(S49PN1)를 송신하도록 되어 있다.
이것에 의해 컨트롤러(45)는 제 1PN부호(S49PN1)에 이어서 관리데이터영역중에서 폴링데이터를 송신하고, 통신단말장치(11A, 11B)의 무선통신유닛(14A, 14B)에서 송신요구를 표시하는 인식데이터가 송신되어온 경우, 당해 인식데이터가 안테나(26)에서 수신되어 주파수변환된 후, OFDM복조 및 QPSK복조처리되어 통신컨트롤러(30)를 통하여 컨트롤러(45)에 송신요구가 공급된다.
컨트롤러(45)는 송신요구와 자원정보저장부(25)의 통신자원잔량 즉 남겨져 있는 타임슬롯정보에 의거하여, 통신단말장치(11A, 11B)에 대한 송신할당시간을 결정한다. 그리고 컨트롤러(45)는 송신할당시간을 표시하는 제어정보를 송신데이터(S10)로서 통신컨트롤러(30)에서 DQPSK변조회로(31) 및 OFDM변조부(47)에 공급함으로써 변조처리를 실시하고, 송신신호(S19)로서 안테나(26)에서 통신단말장치(11A, 11B)에 송신하도록 되어 있다.
(3) 통신단말장치의 무선통신유닛
이어서, 통신단말장치(11A 및 11B)에 설치되어 있는 무선통신유닛(14A 및 14B)에 대하여, 도 12를 이용하여 설명한다. 또한 무선통신유닛(14A 및 14B)은 기본적으로 동일의 회로구성인 것에 의해, 이후의 설명에 있어서는 무선통신유닛(14A)에 대하여만 설명한다.
무선통신유닛(14A)은 통신컨트롤러(51)를 가지고, 당해 통신컨트롤러(51)를 통하여 데이터 단말장치(13A)와 데이터의 교환을 행하도록 되어 있다. 통신컨트롤러(51)는 데이터단말장치(13A)에서 송신되어 오는 정보데이터(S29)에 대하여 오류검출용의 CRC코드를 부가함으로써 송신데이터(S30)를 생성하고, 이것을 DQPSK변조회로(52)에 송출한다. DQPSK변조회로(52)는 송신데이터(S10)에 대하여 DQPSK변조처리를 실시함으로써 송신신호(S31)를 생성하고, 이것을 변조수단으로서 OFDM변조부(70)의 시리얼/패럴렐 변환회로(53)에 송출한다.
시리얼/패럴렐 변환회로(53)는 시리얼 데이터열의 송신신호(S31)를 패럴렐 데이터열의 송신신호(S32)로 변환하고, 이것을 역고속 프리에 변환회로(54)에 송출한다. 역고속 프리에 변환회로(54)는 송신신호(S32)에 대하여 역고속프리에 변환처리를 실시함으로써 당해 송신신호(S32)를 주파수영역의 데이터에 매핑하고, 그 결과 얻어지는 송신신호(S33)를 패럴렐/시리얼 변환회로(55)에 송출한다.
패럴렐/시리얼 변환회로(55)는 패럴렐 데이터열에서 공급되는 송신신호(S33)를 시리얼데이터열로 되돌림으로써 송신신호(S34)를 생성하고, 이것을 전환스위치(56)의 한편의 전환입력단자(56A)에 공급한다. 여기서 전환스위치(56)에 있어서의 타편의 전환입력단자(56B)에는 제 2PN부호발생부(68)에 의해 생성된 제 2PN부호(S49PN2)가 공급되고 있다. 이와 관련하여 제 2부호계열 생성수단으로서의 제 2PN부호발생부(68)는 통신제어단말장치(12)의 무선통신유닛(16)에서 이용된 제 2PN부호발생부(49B)와 동일의 회로구성이다.
여기서 제 2PN부호(S49PN2)란, 상술한 것같이 통신단말장치(11A 및 11B)가 지정된 송신할당시간에 따라서 데이터통신을 행할 때, 수신측에서 복조하는 때의 복조타이밍을 지시하는 동기획득용의 PN부호이고, 당해 통신단말장치(11A 및 11B)가 패킷데이터를 송신하기 직전에 송신하도록 되어 있다.
전환스위치(56)는 복조타이밍을 지시하는 동기신호로서 제 2PN부호(S49PN2)를 송신하는 경우, 컨트롤러(72)의 제어에 의거하여 전환입력단자(56B)로 전환하여 제 2PN부호(S49PN2)를 출력하고, 그 이외의 경우에는 전환입력단자(56A)에 전환하여 송신신호(S34)를 출력한다.
이 전환스위치(56)는 송신신호(S34) 및 제 2PN부호(S49PN2)를 출력신호(S35)로서 주파수변환회로(57), 파워앰프(59), 안테나전환스위치(60) 및 안테나(61)로 이루어지는 제 2송신수단에 입력한다.
제 2송신수단의 주파수변환회로(57)는 승산기로 되고, PLL신서사이저(58)에서 공급되는 국부발진신호(S36)를 출력신호(S35)에 승산함으로써, 소정 주파수에 주파수변환한 송신신호(S37)를 생성하고, 이것을 파워앰프(59)에 송출한다. 또한 송신신호(S37)의 주파수로서는, 이 경우도 준마이크로대역의 2.4[GHz], 5.7[GHz] 혹은 19[GHz]대를 이용하도록 되어 있다.
파워앰프(59)는 송신신호(S37)를 소정의 전력레벨로 증폭하고, 그 결과 얻어 지는 송신신호(S38)를 안테나 전환스위치(60)의 전환입력단자(60A)에 공급한다. 안테나전환스위치(60)는 컨트롤러(72)의 제어에 의거하여 송신시와 수신시에서 안테나(61)에 대한 접속을 전환하도록 되어 있고, 데이터송신시에는 전환입력단자(60A)측에 전환하고, 데이터수신시에는 전환입력단자(60B)측에 전환한다. 이것에 의해 안테나전환스위치(60)는 안테나(61)를 통하여 송신신호(S38)를 송신할 수 있도록 되어 있다.
한편, 무선통신유닛(14A)은 데이터수신시에 안테나(61), 안테나전환스위치(60), 수신앰프(62) 및 주파수변환회로(63)로 이루어지는 수신수단에 입력한다. 무선통신유닛(14A)은 안테나(61)를 통하여 수신한 수신신호(S39)를 전환스위치(60)의 전환입력단자(60B)를 통하여 수신앰프(62)에 송출한다. 수신앰프(62)는 수신신호(S39)를 소정레벨로 증폭한 후에 주파수변환회로(63)에 송출한다.
주파수변환회로(63)는 승산기로 되고, PLL신서사이저(58)에서 공급되는 국부발진신호(S40)를 수신신호(S39)에 승산함으로써, 중간주파수의 수신신호(S41)를 생성하고, 이것을 복조수단으로서의 OFDM복조부(71)의 시리얼/패럴렐 변환회로(64)에 송출한다.
시리얼/패럴렐 변환회로(64)는 수신신호(S41)를 패럴렐 데이터열로 변환하고, 그 결과 얻어지는 수신신호(S42)를 고속프리에 변환회로(FFT)(65)에 송출한다. 고속프리에 변환회로(65)는 수신신호(S42)에 대하여 고속프리에 변환처리를 실시함으로써 수신신호(S43)를 생성하고, 이것을 패럴렐/시리얼 변환회로(66)에 송출한다. 패럴렐/시리얼 변환회로(66)는 수신신호(S43)를 시리얼 데이터열의 수신신호(S44)에 되돌리고, 이것을 DQPSK 복조회로(67)에 송출한다.
DQPSK복조회로(67)는 수신신호(S44)에 대하여 DQPSK복조처리를 실시함으로써 송신데이터(S10)와 동일의 수신데이터(S45)를 복원하고, 이것을 통신컨트롤러(51)에 송출한다. 통신컨트롤러(51)는 수신데이터(S45)에 포함되어 있는 CRC코드에 의거하여 오류검출한 후, 데이터가 정확한 경우에 수신데이터(S45)를 데이터단말장치(13A)에 출력하고, 데이터가 정확하지 않은 경우에는 수신데이터(S45)를 데이터 단말장치(13A)에 출력하지 않는다.
여기에서, 이 무선통신유닛(14A)에 있어서는, 전체의 동작이 컨트롤러(72)에 의해 제어된다. 즉 무선통신유닛(14A)은 데이터송신 및 데이터수신을 컨트롤러(72)에서의 지령에 의거하여 행하고, 통신컨트롤러(51)가 송신데이터(S30) 또는 수신데이터(S45)의 수도를 데이터단말장치(13A)와의 사이에서 행한다.
이 경우, 통신단말장치(11A)에 있어서는, 도 11의 프레임 포맷에 의거하여, 1프레임의 선두부분에 있어서의 시점(t0)의 타이밍에서 통신제어단말장치(12)의 무선통신유닛(16)에서 동기획득용의 제 1PN부호(S49PN1)가 송신되어온 후, 지정된 송신할당시간에 의거하는 시점(t7)의 타이밍에서 제 2PN부호(S49PN2)를 송신하고, 시점(t9)의 타이밍에서 통신단말장치(11B)에서 송신되어 오는 제 2PN부호(S49PN2)를 송신하도록 되어 있다.
즉, 통신단말장치(11A)의 무선통신유닛(14A)은, 프레임의 시점(t7)의 타이밍 에서 전환스위치(56)를 전환입력단자(56B)측에 전환함으로써, 시점(t7)의 타이밍에서 1심볼의 제 2PN부호(S49PN2)를 출력하고, 시점(t8)의 타이밍에서 전환스위치(56)를 전환입력단자(56A)측에 전환함으로써, 패킷데이터로 되는 송신신호(S34)를 출력한다.
이와 같은 프레임구조의 TDMA방식에 의해 상대장치에서의 데이터를 수신하여 정확히 복조하기 위해, 통신단말장치(11A)는 무선통신유닛(14A)에 제 1상관검출회로(69), 제 2상관검출회로(70) 및 타이머(71)를 설치하고 있다.
실제로 통신단말장치(11A)의 무선통신유닛(14A)은 프레임선두에 있어서의 시점(t0)의 타이밍에서 통신제어단말장치(12)의 무선통신유닛(16)에서 송신되어 오는 제 1PN부호(S49PN1)를 안테나(61)를 통하여 수신하고, 주파수변환회로(63)에 의해 주파수변환처리를 실시한 후에 수신신호(S41)로서 제 1상관검출회로(69) 및 제 2상관검출회로(70)에 송출한다.
그리고 무선통신유닛(14A)은 이어서 송신되어오는 제 2PN부호(S49PN2)를 안테나(61)를 통하여 수신하고, 주파수변환회로(63)에 의해 주파수변환처리를 실시한 후에 수신신호(S41)로서 제 1상관검출회로(69) 및 제 2상관검출회로(70)에 송출한다.
상관검출수단으로서의 제 1상관검출회로(69)에서는, 수신한 부호계열과 미리 내부에 설정하고 있던 부호계열과의 상관치를 검출하고 있고, 높은 상관치가 얻어 진 때에 제 1PN부호(S49PN1)를 수신하였다고 판정하고, 이 때 검출신호(S46)를 타이머(71)에 송출한다.
여기에서 도 13에 나타내는 것같이, 제 1PN부호(S49PN1)는 1주기분 만이 송신되어 오고, 이것에 의해 송신되어온 제 1PN부호(S49PN1)의 전후에 일체 데이터가 존재하지 않는다. 따라서 제 1상관검출회로(69)는 제 1PN부호(S49PN1)가 송신되어온 타이밍에서 해당 제 1PN부호(S49PN1)를 최초에서 전체 순번대로 격납하여 상관검출을 행할 수 있으므로, 제 1PN부호(S49PN1)를 수신하였다고 판정한 타이밍으로 검출신호(S46)을 타이머(71)에 송출할 수 있다.
상관검출수단으로서의 제 2상관검출회로(70)도 제 1상관검출회로(69)와 동일하게 수신한 부호계열과 미리 내부에서 설정하고 있던 부호계열과의 상관치를 검출하고 있고, 높은 상관치가 얻어진 때에 제 2PN부호(S49PN2)를 수신하였다고 판정하고, 이때 검출신호(S47)도 타이머(71)에 송출한다.
이 경우도 제 2PN부호(S49PN2)는 1주기분만이 송신되어 오고 있고, 이것에 의해 송신되어 온 제 2PN부호(S49PN2)의 전후에는 일체 데이터는 존재하지 않는다. 따라서 제 2상관검출회로(70)는 제 2PN부호(S49PN2)가 송신되어온 타이밍에서 당해 제 2PN부호(S49PN2)를 최초에서 전부 순서대로 격납하여 상관검출을 행할 수 있으므로, 제 2PN부호(S49PN2)를 수신하였다고 판정한 타이밍에서 검출신호(S47)를 타이머(71)에 송출할 수 있다.
타이머(71)는 제 1상관검출회로(59)에서 공급된 검출신호(S46)에 의거하여 OFDM복조부(71)의 고속역프리에 변환회로(65)에 의한 고속프리에 변환처리를 개시하는 타이밍정보(S50)를 컨트롤러(72)에 송출한다.
이것에 의해 컨트롤러(72)는 타이밍정보(S50)에 의거하여 고속역프리에 변환회로(65)에 의한 고속프리에 변환처리를 개시시킴으로써, 고속역프리에 변환회로(65)에 수신신호(S42)의 패럴렐 데이터열이 전부 입력된 타이밍에서 고속프리에 변환처리를 행할 수 있다. 이렇게 하여 OFDM복조부(71)는 제 1PN부호(S49PN1)에 이어서 수신한 관리데이터영역의 제어정보를 정확한 복조타이밍으로 OFDM복조할 수 있도록 되어 있다.
또 타이머(71)는 제 2상관검출회로(70)에서 공급된 검출신호(S47)에 의거하여 OFDM복조부(71)의 고속역프리에 변환회로(65)에 의한 고속역프리에 변환처리를 개시하는 타이밍정보(S51)를 컨트롤러(72)에 송출한다.
이것에 의해 컨트롤러(72)는 타이밍정보(S51)에 의거하여 고속역프리에 변환회로(65)에 의한 고속역프리에 변환처리를 개시시킬 수 있고, 이렇게 하여 OFDM복조부(71)에 의해 제 2PN부호(S49PN2)에 이어서 수신한 패킷데이터영역의 패킷데이터를 정확한 복조타이밍에서 OFDM복조할 수 있도록 되어 있다.
그런데 타이머(71)는 도 14에 나타내는 것같이 검출신호(S46)를 기준으로 하여 당해 검출신호(S46)에서 소정 시간후에 송신되어 오는 것의 제 2PN부호(S49PN2)의 타이밍을 미리 예측하고, 그 타이밍정보(TS1)를 컨트롤러(72)에 송출한다. 이것에 의해 컨트롤러(72)는 타이밍정보(TS1)의 타이밍과 타이밍정보(S51)의 타이밍과를 비교하여 양자의 타이밍이 크게 떨어져 있는 경우에는 제 2상관검출회로(70)에 의해 검출된 검출신호(S47)가 오류검출이라고 판단하고, 이 때 타이밍정보(S51)에 의거하여 고속역프리에 변환처리를 행하지 않도록 제어한다.
(4) 동작 및 효과
이상의 구성에 있어서, 본 발명의 무선LAN 시스템(10)은 도 15의 통신시퀀스에 나타내는 것같이, 통신제어단말장치(12)가 시점(t0)의 타이밍에서 시스템간의 동기를 취하기 위한 제 1PN부호(S49PN1)를 통신단말장치(11A 및 11B)에 대하여 송출하고, 계속되는 시점(t1)의 타이밍으로 송신요구가 있는가 아닌가를 문의하기 위한 폴링데이터를 통신단말장치(11A 및 11B)에 대하여 송출한다.
이것을 받은 통신단말장치(11A)는 시점(t2)의 타이밍에서 응답신호인 어크노리지 데이터를 통신제어단말장치(12)에 대하여 반답한다. 또 통신단말장치(11B)는 시점(t3)의 타이밍에서 어크노리지 데이터를 통신제어단말장치(12)에 대하여 반답한다.
여기에서, 예를 들면 통신단말장치(11A)가 통신단말장치(11B)에 대하여 데이터전송하는 뜻의 송신요구를 보내고, 또 통신단말장치(11B)가 통신단말장치(11A)에 대하여 데이터전송하는 뜻의 송신요구를 보낸 경우, 통신제어단말장치(12)는 수취 한 송신요구에 의거하여 송신할당시간을 결정하고, 이것을 제어정보로서 시점(t4)의 타이밍에서 통신단말장치(11A) 및 통신단말장치(11B)에 대하여 각각 송신한다.
또한, 이경우의 통신제어단말장치(12)는 자신의 메시지 데이터를 송신하는 송신개시 타이밍을 시점(t5)로 결정하고, 통신단말장치(11A)의 송신개시타이밍을 시점(t7)으로 결정하고, 통신단말장치(11B)의 송신개시타이밍을 시점(t9)으로 결정한다.
즉 통신제어단말장치(12)는 통신단말장치(11A) 및 통신단말장치(11B)에 대하여 메시지 데이터를 송신하는 경우, 시점(t5)의 타이밍에서 제 2PN부호(S49PN2)를 통신단말장치(11A) 및 통신단말장치(11B)에 대하여 각각 전송하고, 계속되는 시점(t6)의 타이밍에서 패킷데이터를 통신단말장치(11A) 및 통신단말장치(11B)에 대하여 각각 전송한다.
또 통신단말장치(11B)는 시점(t9)의 타이밍으로 되는 통신단말장치(11A)에 대하여 제 1PN부호(S49PN1)를 송신한 후, 계속되는 시점(t10)의 타이밍에서 패킷데이터를 통신단말장치(11A)에 대하여 전송한다. 또한 통신단말장치(11A) 및 통신단말장치(11B)에 있어서의 시점(t7) 및 시점(t9)의 타이밍은 제 1PN부호(S49PN1)를 수신한 타이밍을 기준으로 하여 결정된다.
이 경우, 통신제어단말장치(12)의 무선통신유닛(16)은 프레임의 선두에 있어서의 시점(t0)의 타이밍에서 전환스위치(35)를 전환입력단자(35B)측에 전환함으로 써, 시점(t0)의 타이밍으로 1심볼의 제 1PN부호(S49PN1)를 출력하고, 시점(t1)의 타이밍에서 전환스위치(35)를 전환입력단자(35A)측에 전환함으로써, 폴링데이터가 되는 송신신호(S14)를 출력한다.
그리고 무선통신유닛(16)은 프레임의 시점(t5, t7, t9)의 타이밍에서 전환스위치(35)를 전환입력단자(35B)측에 다시 전환함으로써, 시점(t5)의 타이밍에서 1심볼의 제 2PN부호(S49PN2)를 출력하고, 시점(t6, t8, t10)의 타이밍에서 전환스위치(35)를 전환입력단자(35A)측에 전환함으로써, 패킷데이터로 되는 송신신호(S14)를 출력한다.
이와 같이 무선LAN시스템(10)에서는 먼저 프레임의 선두에서 통신제어단말장치(12)에서 동기획득용의 제 1PN부호(S49PN1)를 통신단말장치(11A 및 11B)에 대하여 송신함으로써 제어단말과 통신단말장치(11A 및 11B)간의 동기를 확립한다.
그리고 통신단말장치(11A 및 11B)간에서 상호 데이터통신을 행하는 경우, 통신단말장치(11A)는 송신할당시간에 따른 소정의 타이밍에서 복조타이밍을 표시하는 제 2PN부호(S49PN2)를 통신단말장치(11B)에 대하여 송신한 후에 이어서 패킷데이터를 송신하고, 통신단말장치(11B)는 그 후의 송신할당시간에 따른 소정의 타이밍에서 제 2PN부호(S49PN2)를 통신단말장치(11A)에 대하여 송신한 후에 이어서 패킷데이터를 송신한다.
이 경우, 예를 들면 통신단말장치(11A)는 제 2상관검출회로(70)에 의해 제 2PN부호(S49PN2)를 검출한 타이밍에서 OFDM복조부(71)의 고속프리에변환회로(65)에 의한 고속프리에 변환처리를 개시시킨다. 이 때 제 2PN부호(S49PN2)는 1주기분 만이 송신되어 오고 있음으로써, 제 2상관검출회로(70)는 수신한 부호계열과 미리 내부에서 설정하여 둔 부호계열과의 사이에서 위상엇갈림이 생기지 않으므로, 수신한 부호계열을 시프트레지스터(SR1 ∼ SR4)에 격납한 타이밍에서 상관검출처리를 1회 행하면 제 2PN부호(S49PN2)를 수신하였는가 아닌가를 판정할 수 있다.
따라서 통신단말장치(11A)는 수신한 부호계열이 제 2PN부호(S49PN2)인 것으로 판정한 타이밍에서 제 2PN부호(S49PN2)에 계속되는 패킷데이터를 복조함으로써, 통신제어단말장치(12)와 통신단말장치(11A)와의 거리에 따른 지연시간(△t1)에 상관없이 항상 정확히 복조할 수 있고, 이렇게 하여 비트오류를 저감할 수 있다.
그런데 통신단말장치(11A)는 시스템간의 동기를 맞춘 타이밍에서 소정 시간후에 송신되어 올 제 2PN부호(S49PN2)의 타이밍정보(TS1)를 타이머(71)에 의해 미리 예측하여 두도록 함으로써, 제 2PN부호(S49PN2)를 수신하였다고 판정한 타이밍이 타이밍정보(TS1)에 의한 예측타이밍과 크게 다른 경우에는 제 2PN부호(S49PN2)를 오류검출하였다고 판정한다. 이때 통신단말장치(11A)는 컨트롤러(72)의 제어에 의거하여 OFDM복조부(71)의 고속프리에 변환회로(65)에 의한 고속프리에 변환처리를 행하지 않음으로써, 데이터의 복조오류를 미연에 방지할 수 있다.
또 무선LAN시스템(10)에서는, 패킷데이터를 송신하기 전에 복조타이밍을 지시하기 위한 120칩으로 되는 제 2PN부호(S49PN2)를 송신하도록 함으로써, 종래와 같이 패킷데이터에 비트길이가 긴 동기용의 비트열을 삽입하고 있던 경우에 비하여, 제 2PN부호(S49PN2)의 편이 동기용의 비트열보다도 그 비트길이가 짧으므로, 그 만큼 메시지데이터의 송신용량을 늘려서 효율이 좋은 데이터통신을 실행할 수 있다.
또 무선LAN시스템(10)에서는, TDMA방식을 이용하여 소정의 송신할당시간에 따라서 데이터통신을 행하는 동시에, 통신제어단말장치(12)에서 통신단말장치(11A 및 11B)에 대하여 폴링데이터를 송신하여 송신요구를 확인하도록 함으로써, 당해 통신단말장치(11A 및 11B)에 의한 동시 송신을 확실히 방지할 수 있고, 이렇게 하여 시스템의 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있다.
또한 무선시스템(10)에서는 제 2PN부호(S49PN2)를 오검출한 것에 상관없이 복조처리하게 되는 것이 만에 하나 생긴 경우라도, 패킷데이터가 메시지데이터에 CRC코드가 부가되어 형성되고 있음으로써, 당해 CRC코드에 의거하여 오검출할 수 있고, 이렇게 하여 잘못 복조결과를 출력하는 것을 미연에 방지할 수 있다.
그런데 도 16에 나타내는 것같이, 무선LAN시스템(10)은 근접한 위치에, 통신제어단말장치(91), 통신단말장치(92A 및 92B)로 이루어지는 다른 무선LAN시스템(90)이 존재하고 있던 경우, 무선LAN시스템(10)의 통신단말장치(11B)에 대하여 무선LAN시스템(90)의 통신제어단말장치(91)에서 송신되는 전파가 간섭파로 된다.
그런데 도 17에 나타내는 것같이 무선LAN시스템(10 및 90)에 있어서는, 서로 위상이 다른 제 1PN부호를 사용하여 시스템간의 동기를 확립하는 동시에, 서로 위상이 다른 제 2PN부호를 사용하여 패킷데이터를 송신하면, 통신단말장치(11B)는 무선LAN시스템(10)의 제 1PN부호 및 제 2PN부호를 검출하여도, 무선LAN시스템(90)에 있어서 이용되고 있는 제 1PN부호 및 제 2PN부호를 검출할 수 없으므로, 간섭파가 존재하여도 데이터통신에 지장을 초래하지 않는다.
이상의 구성에 의하면, 무선LAN시스템(10)은 통신제어단말장치(12)에서 프레임의 선두에서 프레임동기획득용에 제 1PN부호(S49PN1)를 송신하고, 통신단말장치(11A (또는 11B)에서 송신할당시간에 따른 소정의 타이밍에서 복조타이밍을 나타내는 제 2PN부호(S49PN2)를 송신한 후에 사용자정보인 패킷데이터를 송신하도록 함으로써, 수신한 통신단말장치(11B(또는 11A))는 시스템간의 프레임동기를 확립한 후에 소정의 타이밍에서 송신되어 오는 패킷데이터를 단시간에서 항상 정확히 복조할 수 있다.
(5) 다른 실시의 형태
또한 상술의 실시의 형태에 있어서는, 제 1PN부호발생부(49A) 및 제 2PN부호발생부(49B)에 의해 생성한 부호계열(P10)에 의거하여 동일 계열패턴으로 또한 서로 위상이 다른 제 1PN부호(S49PN1) 및 제 2PN부호(S49PN2)를 생성하여 이용하도록 한 경우에 대하여 서술하였지만, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 계열패턴이 서로 다른 제 1PN부호(S49PN1) 및 제 2PN부호(S49PN2)를 생성하여 이용하도록 하여도 좋다.
이 경우, 제 2PN부호발생부(49B)에 있어서는 제 1PN부호(S49PN1)의 계열패턴과는 다른 제 2PN부호(S49PN2)를 발생하기 위해, 5비트지연회로(49D)는 필요없게 되고, 시프트레지스터(SR2와 SR4)의 출력을 배타적 논리화회로(EXOR1 및 2)에 공급하도록 하여 탭위치를 변경할뿐으로 간단히 구성할 수 있다.
또 상술의 실시의 형태에 있어서는, 통신제어단말장치(12)에 의해 통신단말장치(11A 및 11B)의 사이에서 행해지는 데이터통신을 제어하도록 한 경우에 대하여 서술하였지만, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 통신단말장치(11A (또는 11B))에 의해 통신제어단말장치(12)와 통신단말장치(11B (또는 11A))와의 사이에서 행해지는 데이터통신을 제어하도록 하여도 좋다.
이 경우, 통신제어단말장치(12), 통신단말장치(11A 및 11B)는 도 13과의 대응부분에 동일부호를 붙여서 나타내는 도 18과 같이 제 1PN부호(S49PN1) 및 제 2PN부호(S49PN2)를 발생하는 PN부호발생회로(101)와, 제 1PN부호(S49PN1)를 검출하는 제 1상관검출회로(102), 제 2PN부호(S49PN2)를 검출하는 제 2상관검출회로(103) 및 자원정보저장부(104)를 갖춘 무선통신유닛(100)을 각각 공통으로 가지고, 당해 무선통신유닛(100)를 통하여 각 장치간에서 패킷데이터를 송신하기 전에 반드시 제 2PN부호(S49PN2)를 송신하면 좋다. 또, 통신제어단말장치(12), 통신단말장치(11A 및 11B)가 전체 공통의 무선통신유닛(100)을 가지고 있도록 함으로써, 통신상태가 가장 양호한 통신단말장치에 의해 데이터통신을 제어할 수 있고, 자유한 단말의 배치를 가능하게 할 수 있다.
또한 상술의 실시의 형태에 있어서는, 4단의 시프트레지스터(SR1∼ SR4)에서 구성된 제 2PN부호발생부(49B)에 있어서 15비트의 부호계열(P10)에 있어서의 위상을 5비트지연회로(D49)에 의해 5비트만 시프트하도록 한 경우에 대하여 서술하였지만, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 1 ∼ 14비트까지의 임의의 비트수로 시프트하도록 하여도 좋다. 이 경우, 최대로 15종류의 PN부호(S49PN2)를 생성할 수 있다.
또한 상술의 실시의 형태에 있어서는, 제 1PN부호발생부(49A) 및 제 2PN부호발생부(49B)에 있어서 15비트의 부호계열(P10)을 생성하고, 당해 부호계열(P10)에 의거하여 120칩의 제 1PN부호(S49PN1) 및 제 2PN부호(S49PN2)를 발생하도록 한 경우에 대하여 서술하였지만, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 임의의 칩수로 이루는 제 1PN부호(S49PN1) 및 제 2PN부호(S49PN2)를 발생하도록 하여도 좋다.
상술과 같이 본 발명에 의하면, 통신단말은 제어단말에서 송신되어 온 제 1부호계열에 의거하여 당해 제어단말과의 동기를 확립하고, 그 후에 송신신호의 복조타이밍을 표시하는 제 2부호계열을 다른 통신단말에 송신한 후, 당해 제 2부호계열에 이어서 송신신호를 다른 통신단말에 송신하도록 함으로써, 다른 통신단말은 제 2부호계열을 수신하여 얻은 복조타이밍에 의거하여 복조처리를 개시하면 수신한 송신신호를 항상 정확하게 복조할 수 있는 무선통신방법을 실현할 수 있다.
제어단말이 동기를 확립하기 위한 제 1부호계열을 생성하여 복수의 통신단말 에 송신함으로써 복수의 통신단말과의 동기를 확립하고, 그 후 통신단말이 다른 통신단말에 대하여 송신신호의 복조타이밍을 표시하는 제 2부호계열을 송신한 후, 정보데이터에 의거하여 변조한 송신신호를 송신함으로써, 다른 통신단말은 제 2부호계열을 수신하여 얻은 변조타이밍에 의거하여 복조처리를 개시하면 수신한 송신신호를 항상 정확히 복조할 수 있는 무선통신시스템을 실현할 수 있다.

Claims (20)

  1. 정보데이터에 의거하여 소정의 방식으로 변조한 송신신호를 복수의 통신단말간에서 송수신하는 동시에, 제어단말에 의해 상기 복수의 통신단말을 제어하는 무선통신방법에 있어서,
    상기 제어단말은 상기 복수의 통신단말에 대하여 상기 제어단말 및 상기 복수의 통신단말간에 있어서의 동기를 확립하기 위한 제 1부호계열을 생성하여, 상기 복수의 통신단말에 상기 제 1부호계열을 송신하는 단계와,
    상기 통신단말은 상기 제 1부호계열을 수신하여 얻은 기준타이밍에 의거하여 상기 제어단말과의 동기를 확립하고, 상기 송신신호의 복조타이밍을 표시하는 제 2부호계열을 생성하여 상기 복수의 통신단말 중 다른 통신단말에 송신한 후, 상기 제 2부호계열에 이어서 상기 송신신호를 다른 상기 통신단말에 송신하는 단계와,
    상기 다른 통신단말은, 상기 제 2의 부호계열을 수신하여 얻은 상기 복조타이밍에 의거하여 상기 제 2부호계열에 이어서 수신한 상기 송신신호를 복조하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 무선통신방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 정보데이터에 오류검출부호를 부가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    가변길이의 패킷단위로 패킷데이터로써 상기 정보데이터를 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1부호계열 및 상기 제 2부호계열은, 위상이 다를 뿐 서로 동일의 부호계열패턴인 것을 특징으로 하는 무선통신방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1부호계열 및 상기 제 2부호계열을 1주기분만 송신하는 단계를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 무선통신방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 통신단말은 개별로 지정된 송신할당시간에 따라서 상기 제 2부호계열을 송신하고, 이 제 2부호계열에 이어서 상기 송신신호를 송신하는 단계를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 무선통신방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제어단말은 상기 복수의 통신단말에 대하여 송신요구의 유무를 문의하고, 상기 복수의 통신단말에서의 상기 송신요구에 대하여 응답신호에 의거하여 상기 복수의 통신단말을 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신방법.
  8. 정보데이터에 의거하여 소정의 방식으로 변조한 송신신호를 서로 송수신하는 복수의 통신단말과, 상기 복수의 통신단말을 제어하는 제어단말로 구성되는 무선통신 시스템에 있어서,
    상기 제어단말은,
    상기 복수의 통신단말을 동기 확립하기 위한 제 1부호계열을 생성하는 제 1부호계열 생성수단과,
    상기 속수의 통신단말에 상기 제 1부호계열을 송신하기 위한 제 1송신수단을 갖추고,
    상기 각 복수의 통신단말은,
    상기 송신신호의 복조타이밍을 표시하는 제 2부호계열을 생성하기 위한 제 2부호계열 생성수단과,
    상기 정보데이터에 의거하여 소정의 변조처리를 실시함으로써 상기 송신신호를 생성하기 위한 변조수단과,
    상기 제 2부호계열을 송신하고, 이 제 2부호계열에 이어서 상기 송신신호를 송신하기 위한 제 2송신수단과,
    상기 제 1부호계열, 상기 제 2부호계열 및 상기 송신신호를 수신하기 위한 수신수단과,
    상기 수신수단에 의해 수신된 상기 제 1부호계열 및 상기 제 2부호계열을 검출하기 위한 상관검출수단과,
    상기 상관검출수단이 상기 제 1부호계열을 검출했을 때, 기준타이밍에 의거하여 상기 제어단말과의 동기를 확립하고, 상기 제 2부호계열을 검출함으로써 얻은 상기 복조타이밍에 의거하여 상기 송신신호를 복조하기 위한 복조수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제 1부호계열 생성수단은,
    기준클럭에 따라 초기값을 순차적으로 옆으로 시프트하는 소정 단수의 시프트 레지스터와,
    상기 기준클럭에 의거하여 상기 각 시프트 레지스터에서 독출되는 비트데이터를 소정의 조합으로 배타적 논리화 연산하기 위한 배타적 논리화회로와,
    상기 시프트레지스터 및 상기 배타적 논리화회로에 의해 산출된 부호계열을 대역제한 함으로써 상기 제 1부호계열을 생성하고 소정 칩수로 상기 제 1부호계열을 양자화하기 위한 필터수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 정보데이터에 오류검출부호를 부가하기 위한 수단을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템.
  11. 제 8항에 있어서,
    가변길이의 패킷단위로 패킷데이터로써 상기 정보데이터를 송신하기 위한 수단을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 제 1부호계열 및 상기 제 2부호계열은, 위상이 다를 뿐 서로 동일의 부호계열패턴인 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템.
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2송신수단은 1주기분만 상기 제 1부호계열 및 상기 제 2부호계열을 각각 송신하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템.
  14. 제 8항에 있어서,
    상기 복수의 통신단말은 개별로 지정된 송신할당시간에 따라서 상기 제 2부호계열을 송신하고, 이 제 2부호계열에 이어서 상기 송신신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제어단말은 상기 복수의 통신단말에 대하여 송신요구의 유무를 문의하고, 당해 복수의 통신단말에서의 상기 송신요구에 대하여 응답신호에 의거하여 상 기 복수의 통신단말을 제어하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템.
  16. 제 8항에 있어서,
    상기 통신단말은,
    상기 제어단말과 동일하게 이 제어단말 및 상기 복수의 통신단말간에 있어서의 동기를 확립하기 위한 제 1부호계열을 생성하는 제 1부호계열 생성수단과,
    상기 제 1부호계열을 상기 복수의 통신단말에 송신하는 제 1송신수단을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템.
  17. 정보데이터에 의거하여 소정의 방식으로 변조한 송신신호를 송신하는 송신장치에 있어서,
    동기화를 위해 제 1부호계열을 발생하는 수단과,
    상기 송신신호에 대해 복조타이밍을 나타내는 제 2부호계열을 발생하는 수단과,
    상기 제 1부호 및 제 2부호계열을 포함하는 패킷을 송신하는 수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 송신장치.
  18. 정보데이터에 의거하여 소정의 방식으로 변조한 송신신호를 송신하는 송신방법에 있어서,
    동기화를 위해 제 1부호계열을 발생하는 단계와,
    상기 송신신호에 대해 복조타이밍을 나타내는 제 2부호계열을 발생하는 단계와,
    상기 제 1부호 및 제 2부호계열을 포함하는 패킷을 송신하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 송신방법.
  19. 정보데이터에 의거하여 소정의 방식으로 변조한 송신신호를 송신하는 송신장치에 있어서,
    동기화를 위해 제 1부호계열을 발생하는 수단과,
    상기 송신신호의 수신 타이밍의 에러를 검출하는 제 2부호계열을 발생하는 수단과,
    상기 제 1부호 및 제 2부호계열을 포함하는 패킷을 송신하는 수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 송신장치.
  20. 정보데이터에 의거하여 소정의 방식으로 변조한 송신신호를 송신하는 송신방법에 있어서,
    동기화를 위해 제 1부호계열을 발생하는 단계와,
    상기 송신신호의 수신 타이밍의 에러를 검출하는 제 2부호계열을 발생하는 단계와,
    상기 제 1부호 및 제 2부호계열을 포함하는 패킷을 전송하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 송신방법.
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