KR100735764B1

KR100735764B1 - 무선통신장치들간의 상호간섭 억제방법

Info

Publication number: KR100735764B1
Application number: KR1020000081720A
Authority: KR
Inventors: 김재응
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2000-12-26
Filing date: 2000-12-26
Publication date: 2007-07-06
Also published as: KR20020052446A

Abstract

본 발명은 하나의 기기에 내장된 마스터 무선통신장치와 슬레이브 무선통신장치간의 상호간섭 억제방법에 관한 것으로, 상기 마스터 무선통신장치와 슬레이브 무선통신장치가 각각 송수신 주파수를 결정하는 단계와, 상기 마스터 무선통신장치가 상기 슬레이브 무선통신장치가 동작할 때에 수신신호의 감도를 계산하고, 그 감도가 한계 허용치를 초과하는지를 검색하는 단계와, 상기 감도가 한계허용치를 초과하면 자신의 송수신 주파수를 변경하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.

무선통신, 무선간섭, 상호 간섭, 주파수 변경, 호핑 주파수

Description

무선통신장치들간의 상호간섭 억제방법{Mutual interference control method for between wireless communication apparatuses}

도 1 및 도 3은 종래 기술에 따른 상호간섭 억제장치의 구성도.

도 2는 도 1의 동작 파형도.

도 4는 도 3의 동작 파형도.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 하나의 기기에 내장된 무선통신장치들간의 상호간섭 억제장치의 구성도.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 마스터 무선통신장치의 처리흐름도.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 슬레이브 무선통신장치의 처리흐름도.

<도면의 중요 부분에 대한 부호의 설명>

302 : 제1무선통신장치 332 : 제2무선통신장치

328 : PN 코드발생기 326, 334 : RSSI 레벨기

330 : 메모리 304, 336 : 제어부

본 발명은 다수의 무선통신장치가 내장된 기기에 관한 것으로, 특히 하나의 기기에 내장된 무선통신장치들간의 상호간섭을 억제시키는 장치에 관한 것이다.

하나의 휴대폰내에 셀룰러 폰(cellula phone) 과 블루투쓰(bluetooth)회로가 내장된 경우와 같이 2이상의 무선통신장치가 내장된 기기는 각 무선통신장치간의 상호간섭을 배제하기 위해 상호간섭 억제장치를 구비한다. 종래의 상호간섭 억제기술은 크게 노치필터(notch filter)를 사용하는 것과 밴드패스필터(bandpass filter)를 사용하는 것이 있다.

상기 노치필터를 사용하는 종래의 상호간섭 억제기술을 도 1을 참조하여 설명한다. 제1무선통신장치(102)와 제2무선통신장치(104)는 하나의 기기(100)에 내장된다. 상기 제1무선통신장치(102)의 제1제어부(106)는 송신신호를 제1송신부(108)에 제공한다. 상기 제1송신부(108)는 제1제어부(106)가 제공하는 송신신호를 제1듀플렉서(110) 및 제1안테나(116)를 통해 송신한다. 상기 제1안테나(116)를 통해 수신되는 수신신호는 제1듀플렉서(110)를 통해 제1수신부(112)로 입력된다. 상기 제1수신부(112)는 상기 수신신호를 처리하여 제1제어부(106)에 제공한다. 상기 제1안테나(116)와 제1듀플렉서(110)간에 설치되는 제1노치필터(114)는 제1듀플렉서(110)와 안테나(116) 사이에 송수신되는 신호에 대해 제2무선통신장치(104)의 송신주파수에 대응되는 신호를 감쇄시킨다. 상기 제2무선통신장치(104)의 송신주파수를 F2이라 할 때에 상기 제1무선통신장치(102)는 수신신호중 F2에 대응되는 신호를 감쇄시킴으로써 제2무선통신장치(104)에 의한 간섭을 억제한다.

그리고, 상기 제2무선통신장치(104)의 제2제어부(118)는 송신신호를 제2송신부(120)에 제공한다. 상기 제2송신부(120)는 제2제어부(118)가 제공하는 송신신호를 제2듀플렉서(122) 및 제2안테나(128)를 통해 송신한다. 상기 제2안테나(128)를 통해 수신되는 수신신호는 제2듀플렉서(122)를 통해 제2수신부(124)로 입력된다. 상기 제2수신부(124)는 상기 수신신호를 처리하여 제2제어부(118)에 제공한다. 상기 제2안테나(128)와 제2듀플렉서(122)간에 설치되는 제2노치필터(126)는 제2듀플렉서(122)와 제2안테나(128)간에 송수신되는 신호에 대해 제1무선통신장치(102)의 송신주파수에 대응되는 신호를 감쇄시킨다. 상기 제1무선통신장치(102)의 송신주파수를 F1이라 할 때에 상기 제2무선통신장치(104)는 수신신호중 F1에 대응되는 신호를 감쇄시킴으로써 제1무선통신장치(102)에 의한 간섭을 억제한다.

상기 제1 및 제2무선통신장치(102,104)의 송신신호의 주파수대역을 도시한 도 2를 참조하면, 제1무선통신장치(102)의 송신신호는 F1 및 F1의 스프리어스를 포함한다. 이에따라 송신신호중 F1에 대응되는 신호만을 감쇄하는 제2무선통신장치(104)는 F1의 스프리어스에 대응되는 신호들에 의해 간섭을 받게 된다. 그리고 상기 제2무선통신장치(104)의 송신신호도 F2 및 F2의 스프리어스를 포함한다. 이에따라 송신신호 중 F2에 대응되는 신호만을 감쇄하는 제1무선통신장치(102)는 F2의 스프리어스에 대응되는 신호들에 의해 간섭을 받게 된다.

상술한 바와 같이 노치필터를 사용하는 종래기술은 상대 무선통신장치의 송신신호중 송신주파수의 스프리어스에 해당되는 신호는 감쇄할 수가 없어, 이 신호에 의한 간섭을 억제할 수 없는 문제점이 있었다.

그리고, 상기 밴드패스필터를 사용하는 종래의 상호간섭 감쇄기술을 도 3을 참조하여 설명한다. 제1무선통신장치(202)와 제2무선통신장치(204)는 하나의 기기(200)에 내장된다. 상기 제1무선통신장치(202)의 제1제어부(206)는 송신신호를 제1송신부(208)에 제공한다. 상기 제1송신부(208)는 제1제어부(206)가 제공하는 송신신호를 제1듀플렉서(210) 및 제1안테나(216)를 통해 송신한다. 상기 제1안테나(216)를 통해 수신되는 수신신호는 제1듀플렉서(210)를 통해 제1수신부(212)로 입력된다. 상기 제1수신부(212)는 상기 수신신호를 처리하여 제1제어부(206)에 제공한다. 상기 제1안테나(216)와 제1듀플렉서(210)간에 설치되는 제1밴드패스필터(214)는 제1듀플렉서(210)와 안테나(216)간에 송수신되는 신호에 대해 제1무선통신장치(202)의 송수신 주파수에 대응되는 신호만을 밴드패스 필터링한다. 일반적으로 제1 및 제2무선통신장치(202,204)는 서로 다른 주파수를 송수신 주파수로 사용하므로, 자신의 송수신주파수에 해당되는 신호만을 필터링하여 사용하는 제1무선통신장치(202)는 제2무선통신장치(204)에 의한 간섭을 억제할 수 있다.

그리고, 상기 제2무선통신장치(204)의 제2제어부(218)는 송신신호를 제2송신부(220)에 제공한다. 상기 제2송신부(220)는 제2제어부(218)가 제공하는 송신신호를 제2듀플렉서(222) 및 제2안테나(228)를 통해 송신한다. 상기 제2안테나(228)를 통해 수신되는 수신신호는 제2듀플렉서(222)를 통해 제2수신부(224)로 입력된다. 상기 제2수신부(224)는 상기 수신신호를 처리하여 제2제어부(218)에 제공한다. 상기 제2안테나(228)와 제2듀플렉서(222)간에 설치되는 제2밴드패스필터(226)는 제2 듀플렉서(222)와 제2안테나(228)간에 송수신되는 신호에 대해 제2무선통신장치(204)의 송수신 주파수에 대응되는 신호만을 밴드패스 필터링하여 제2듀플렉서(210)에 제공한다. 제1 및 제2무선통신장치(202,204)는 서로 다른 주파수 대역을 송수신 주파수로 사용하므로, 자신의 송수신 주파수에 해당되는 신호만을 필터링하여 사용하는 제2무선통신장치(204)는 제1무선통신장치(202)에 의한 간섭을 억제할 수 있다.

상기 제1 및 제2무선통신장치(202,204)의 송신신호의 주파수대역을 도시한 도 4를 참조하면, 제1무선통신장치(202)의 송신신호는 F1 및 F1의 스프리어스를 포함한다. 여기서 상기 F1은 제1무선통신장치(202)의 송신주파수이다. 상기 F1의 스프리어스는 제2무선통신장치(204)가 사용하는 주파수 대역에도 영향을 줄 수 있다. 또한 제2무선통신장치(204)의 송신신호는 F3 및 F3의 스프리어스를 포함한다. 상기 F3의 스프리어스는 제1무선통신장치(202)가 사용하는 주파수 대역에도 영향을 줄 수 있다.

상술한 바와 같이 밴드패스필터를 사용하는 종래기술은 무선통신장치의 송신신호중 송신주파수의 스프리어스에 해당되는 신호에 의한 간섭영향을 배제할 수 없는 곤란한 점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하나의 기기에 내장된 무선통신장치들간의 상호간섭을 효과적으로 억제할 수 있는 상호간섭 억제방법을 제공함에 있다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 마스터 무선통신장치와 슬레이브 무선통신장치가 각각 송수신 주파수를 결정하는 단계와, 상기 마스터 무선통신장치가 상기 슬레이브 무선통신장치가 동작할 때에 수신신호의 감도를 계산하고, 그 감도가 한계 허용치를 초과하는지를 검색하는 단계와, 상기 감도가 한계허용치를 초과하면 자신의 송수신 주파수를 변경하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작을 설명한다.

먼저 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 두 개의 무선통신장치를 구비하는 기기의 구성도를 도시한 도 5를 참조하여 설명한다. 여기서, 상기 도 5의 구성요소들중 종래기술에서 설명하였던 구성요소에 대해서는 그 상세한 설명을 생략한다.

상기 기기(300)는 제1무선통신장치(302)와 제2무선통신장치(332)를 구비한다. 상기 제1무선통신장치(302)와 제2무선통신장치(332)중 어느 하나는 마스터(master) 역할을 담당하고, 다른 하나는 슬레이브(slave) 역할을 담당한다. 상기 마스터 역할은 PN 코드발생기를 보유하는 무선통신장치에게 할당되며, 나머지는 슬레이브 역할이 할당된다. 만일 두 무선통신장치가 모두 PN 코드발생기를 보유하였다면 임의로 어느 하나를 마스터로 지정할 수 있다.

상기 도 5의 예에서는 제1무선통신장치(302)가 PN 코드발생기(328)를 구비하므로, 제1무선통신장치(302)가 마스터 역할을 담당하고, 제2무선통신장치(332)가 슬레이브 역할을 담당한다.

상기 마스터 역할을 담당하고 있는 제1무선통신장치(302)는 송신주파수 FC1∼FCN까지, 수신주파수 FD1∼FDN까지를 가지는 주파수 호핑(hopping) 기능을 구비한다. 이 주파수 호핑 기능을 위해 상기 제1무선통신장치(302)는 PN 코드발생기(328)를 구비한다. 또한 상기 제1무선통신장치(302)는 수신신호의 변화를 측정하기 위한 RSSI 레벨기(326) 및 무선간섭 개선시의 RSSI 레벨값과 호핑 레지스터의 값 등을 저장하기 위한 메모리(330)를 구비한다. 그리고 상기 슬레이브 역할을 담당하고 있는 제2무선통신장치(332)는 수신신호의 변화를 측정하기 위한 RSSI 레벨기(334)를 구비한다. 그리고 상기 제1무선통신장치(302)와 제2무선통신장치(332)의 제어부들(304,336)은 데이터 통신을 위한 경로를 구비한다.

상기 제1무선통신장치(302)의 제어부(304)는 임의의 난수에 의해 발생된 PN 코드값을 PN 코드발생기(328)에 제공한다. 상기 PN 코드발생기(328)는 상기 PN 코드값에 대응되는 PN 코드를 발생하며, 제어부(304)는 상기 PN 코드에 대응되는 주파수를 송수신주파수로 결정한다. 이렇게 결정된 송수신주파수는 FC1∼FCN, FD1∼FDN이다.

RSSI 레벨 측정기(326)는 송신신호를 제공받아 RSSI 레벨을 측정하여 그 결과를 제어부(304)에 제공하며, 상기 제어부(304)는 제2무선통신장치(330)가 동작하지 않을 때에 RSSI 레벨 측정기(326)를 통해 수신신호에 대한 RSSI 레벨을 계산하여, 이를 저장한다.

이후, 제어부(304)는 제2무선통신장치(330)가 동작하면 RSSI 레벨 측정기(326)를 통해 수신신호에 대한 RSSI 레벨을 계산하고, 그 RSSI 레벨이 미리 정해둔 한계(THRESHOLD) 허용치를 초과하지 않으면 상기 결정된 송수신주파수를 통해 신호를 송수신한다. 상기 한계허용치는 개발, 생산과정을 통해서 평균적으로 결정된 무선상호간섭에 의해 열화되는 감도변화의 허용치이며, 달성하고자 하는 무선성능 정도에 따라 조정될 수 있다.

이와 달리 상기 제어부는 상기 RSSI 레벨이 미리 정해둔 한계 허용치를 초과하면 무선간섭이 발생된 것으로 판단하여 PN 코드발생기(328)에 1비트 쉬프트를 명령한다. 상기 쉬프트에 의해 PN 코드 발생기(328)가 출력하는 PN 코드값이 변경되며, 이에 대응되게 제1무선통신장치(302)의 송수신 주파수가 변경된다. 이와같이 송수신 주파수를 변경한 후에 제어부(304)는 다시 RSSI 레벨 측정기(326)를 통해 수신신호에 대한 RSSI 레벨을 계산한다. 그 계산된 RSSI 레벨이 다시 한계 허용치를 초과하면 다시 PN 코드발생기(328)에 1비트 쉬프트를 명령한다. 이러한 송수신 주파수의 변경은 소정횟수로 제한되는데, 이는 무선 접속 프로토콜에서 허용할 수 있는 시간 지연을 만족하여야 하기 때문이다.

그리고, 상기 송수신 주파수 변경후에 계산한 RSSI 레벨이 한계 허용치를 초과하지 않으면 상기 제어부(304)는 무선간섭이 개선된 것으로 판단하여 변경된 송수신 주파수를 통해 신호를 송수신한다. 또한 상기 제어부(304)는 무선간섭이 개선되면 이때의 PN 코드값과 양무선통신장치(302,332)의 송수신 주파수를 메모리(330)에 저장한다. 이러한 개선시의 PN 코드값과 양무선통신장치(302,332)의 송수신 주파수는 테이블로 구성되어, 세트 사용중 동일 주파수가 선택될 때에는 메모리 테이블내에 저장되어 있는 PN 코드값을 읽어와 PN 코드값을 갱신하여 무선간 섭을 회피할 수 있다.

그리고, 상기 제2무선통신장치(332)의 제어부(336)는 송수신 주파수를 결정하면 그 결정된 송수신 주파수를 제1무선통신장치(332)에 제공한다. 또한 상기 제어부(336)는 제1무선통신장치(302)가 동작하지 않을 때의 수신신호에 대한 RSSI 레벨을 계산하여 저장한다. 이후 제어부(336)는 제1무선통신장치(302)가 동작할 때에 수신신호에 대해 RSSI 레벨을 계산하여 그 RSSI 레벨값이 소정의 한계 허용치를 초과하는지를 검색하여, 그럴 경우에 제1무선통신장치(302)에 무선간섭을 통지한다.

상술한 바와 같은 마스터 역할을 담당하는 제1무선통신장치(302)의 제어부(304)의 처리 흐름도를 도 6을 참조하여 설명한다.

상기 제어부(304)는 슬레이브 무선통신장치가 동작하지 않으면(500단계), PN 코드발생기(328)에 임의의 PN 코드값을 제공하여 송수신 주파수를 결정하고(504단계). 수신신호의 RSSI 값을 계산하여 임시 저장한다(506단계).

이후, 제어부(304)는 슬레이브 무선통신장치가 동작하는지를 검색하여(508단계), 슬레이브 무선통신장치가 동작하면 그 때의 수신신호의 RSSI 값을 계산한다. 이 계산된 RSSI 값이 미리 정해진 한계허용치를 초과하여 무선간섭이 일어난 것으로 판단되거나(514단계), 슬레이브 무선통신장치가 무선간섭이 일어난 것을 통지하면(512단계), 송수신 주파수를 변경하기 위해 PN 코드발생기(328)에 1비트 쉬프트 명령을 제공한다(516단계). 이와같이 송수신 주파수를 변경한 후에 제어부(304)는 송수신 주파수 변경횟수를 저장하고(518단계), 다시 수신신호의 RSSI 값을 계산한다(520단계). 다시 계산된 수신신호의 RSSI 값이 미리 정해진 한계허용치를 초과하 거나 슬레이브 무선통신장치가 무선간섭을 통지하면(522단계), 상기 제어부(304)는 송수신 주파수의 변경횟수가 소정 횟수인지를 검색한다. 상기 변경횟수가 소정횟수가 아니면 상기 제어부(304)는 다시 PN 코드발생기로 1비트 쉬프트 명령을 제공하여 송수신 주파수를 변경한다. 이와달리 상기 변경횟수가 소정횟수이면 상기 제어부(304)는 더 이상의 송수신 주파수 변경을 수행하지 않는다.

그리고, 상기 제어부(304)는 송수신 주파수의 변경후 수신신호의 RSSI 값이 미리 정해진 한계허용치를 초과하지 않는 등의 무선간섭이 개선되면 개선정보를 테이블에 저장한다.(526단계) 상기 개선정보로는 개선시의 PN 코드값과, 양 무선통신장치의 송수신 주파수 등이 될 수 있다.

이제, 슬레이브 역할을 담당하는 제2무선통신장치(332)의 제어부(336)의 처리 흐름도를 도 7을 참조하여 설명한다.

상기 제어부(336)는 마스터 무선통신장치가 동작하지 않으면(600단계), 송수신 주파수를 결정하고(604단계), 수신신호의 RSSI 값을 계산하여 저장한다(606). 이후 마스터 무선통신장치가 동작하면(608단계), 상기 제어부(336)는 수신신호의 RSSI 값을 계산하여, 그 계산된 RSSI 값이 미리 정해둔 한계허용치를 초과하는지를 검색한다(612). 상기 RSSI 값이 한계허용치를 초과하는 경우에 상기 제어부(336)는 무선간섭을 마스터 무선통신장치의 제어부에 통보하여, 마스터 무선통신장치가 적절한 제어를 할 수 있도록 한다.

상기 본 발명의 바람직한 실시예에서는 슬레이브 무선통신장치가 마스터 무선통신장치에 무선간섭을 통보할 수 있도록 하였다. 그러나 각 무선통신장치의 제 어부에 과부하가 우려될 때에는 마스터 무선통신장치에서만 무선간섭을 감지하여 개선하도록 할 수도 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 하나의 기기에 내장된 무선통신장치들간의 상호간섭 억제장치는 다음과 같은 효과를 제공한다.

먼저 본 발명은 블루투스 장치와 같이 주파수 도약방식을 사용하는 시스템에서 프로토콜의 허용하에 무선간섭을 배제할 수 있는 이점이 있다. 또한 본 발명은 소프트웨어적인 방법을 적용하기 때문에 설계비용이 적고 하드웨어적인 크기, 제약이 없는 이점이 있다. 또한 본 발명은 주파수 도약을 결정을 협상(negotiation)할 수 있는 시스템에 유용하게 적용될 수 있다. 또한 본 발명은 주파수 호핑이 데이터 프레임 단위로 이루어지는 방법일 경우에 매우 유용하게 사용될 수 있다.

Claims

하나의 기기에 내장된 마스터 무선통신장치와 슬레이브 무선통신장치간의 상호간섭 억제방법에 있어서,

상기 마스터 무선통신장치와 슬레이브 무선통신장치가 각각 송수신 주파수를 결정하는 단계와,

상기 마스터 무선통신장치가 상기 슬레이브 무선통신장치가 동작할 때에 수신신호의 감도를 계산하고, 그 감도가 한계 허용치를 초과하는지를 검색하는 단계와,

상기 감도가 한계허용치를 초과하면 상기 마스터 무선 통신 장치의 송수신 주파수를 변경하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선통신장치들간의 상호간섭 억제방법.
청구항 2은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제1항에 있어서,

상기 마스터 무선통신장치는 호핑주파수를 생성하기 위해 사용되는 PN 코드생성기에 입력되는 PN 코드값을 1비트 쉬프트함으로써 송수신 주파수를 변경함을 특징으로 하는 무선통신장치들간의 상호간섭 억제방법.
청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제1항에 있어서,

상기 송수신 주파수의 변경은 수신신호의 감도가 한계허용치를 초과하지 않을 때까지 반복됨을 특징으로 하는 무선통신장치들간의 상호간섭 억제방법.
청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제3항에 있어서,

상기 반복횟수는 무선접속 프로토콜에 허용할 수 있는 시간범위에 따라 제한됨을 특징으로 하는 무선통신장치들간의 상호간섭 억제방법.
청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제3항에 있어서,

상기 수신신호의 감도가 한계허용치를 초과하지 않게 되면, PN 코드값과 양 무선통신장치의 송수신주파수를 테이블에 저장하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 무선통신장치들간의 상호간섭 억제방법.
하나의 기기에 내장된 무선통신장치들간의 상호간섭 억제방법에 있어서,

무선통신장치들이 각각 송수신 주파수를 결정하고, 각각의 장치가 독자적으로 동작할 경우에 수신신호의 감도를 계산하여 저장하는 단계와,

이후 상기 무선통신장치들이 동시에 동작할 경우에 각 장치에서의 수신신호의 감도를 계산하고, 상기 무선통신장치들의 수신신호의 감도가 한계 허용치를 초과하는지를 검색하는 단계와,

상기 무선통신장치들 중 어느 하나라도 수신신호의 감도가 한계 허용치를 초과하면, 상기 무선통신장치들중 어느 하나의 송수신 주파수를 변경하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선통신장치들간의 상호간섭 억제방법.