KR100872172B1 - 무선 통신 시스템에서의 데이터 송신 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서의 데이터 송신 방법 및 장치에 관한 것으로, 송신 신호의 신호 세기를 일정하게 유지하기 위하여, 프레임 구간별로 대응되는 확산 코드를 이용하여 데이터를 변조시키는 기저 대역 모뎀 송신부와, 상기 변조된 신호를 아날로그 형태로 변환하는 디지털 아날로그 변환부와, 상기 아날로그 형태로 변환된 신호를 상기 프레임 구간별로 상이한 증폭율을 이용하여 증폭한 후, 반송파에 실어 무선으로 송출하는 무선 송신부를 포함하여 구성되며, 이에 의하여 본 발명의 송신 신호를 수신하는 무선 수신기가 자동 이득 제어 동작을 원활히 수행할 수 있도록 한다. 또한 실제 사용될 데이터가 저장되는 페이로드의 신호 세기도 증대시켜 신호대 잡음비(Eb/No)를 높여주고, 이에 따라 무선 수신기의 전체적인 수신 성능도 향상되도록 한다.
DS-CDMA UWB 시스템, 데이터 송신, 송신 신호의 신호 세기, 3진 확산코드, 2진 확산코드, 증폭율

Description

무선 통신 시스템에서의 데이터 송신 방법 및 장치{Method and Apparatus for data transmitting at wireless communication system}
도1은 일반적인 DS-CDMA UWB 시스템에 적용되는 데이터의 프레임 구조,
도2는 일반적인 DS-CDMA UWB 시스템의 블록도,
도3은 도2의 디지털아날로그 변환기의 출력신호를 나타낸 도면,
도4는 도2의 무선 송신기를 통해 송출되어 무선 수신기로 입력되는 송신 신호를 나타낸 도면,
도5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 데이터 송신기의 구성을 도시한 도면,
도6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 프레임 구간별 증폭율을 나타내는 도면, 그리고
도7은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 DS-CDMA UWB 시스템에서의 데이터 송신 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서의 데이터 송신 장치에 관한 것으로, 특히 DS-CDMA UWB(Direct Sequence-Code Division Multiple Access Ultra-WideBand) 시스템의 송신 신호의 신호 세기를 일정하게 유지할 수 있도록 하는 무선 통신 시스템에서의 데이터 송신 장치 및 방법에 관한 것이다.
DS-CDMA UWB 기술은 10미터 이내의 근거리에서 기존의 DS-CDMA방식을 이용한 무선 서비스와 주파수를 공유하며 1Gbps 이상의 초고속 무선 전송이 가능하도록 하는 기술로, 도1은 일반적인 DS-CDMA UWB 시스템에 적용되는 데이터 전송 프레임 구조를 나타낸다.
도1을 참조하면, 데이터 전송 프레임은 프리앰블 구간(pre)과 심볼(sym) 구간을 구비하고, 프리앰블 구간(pre)은 다시 초기 동기획득 시퀸스(AS; Acquisition Sequence), 프레임시작 구분자(SFD; Start Frame Delimiter), 데이터 필드(DF; Data Field), 훈련 시퀀스(TS; Training Sequence), 물리계층 헤더(PHY Header), 맥계층 헤더(MAC Header) 및 헤더 검토 시퀀스(HCS;Header Check Sequence)를 구비하고, 심볼 구간(sym)은 페이로드(Payload), 프레임 검증 시퀀스(FCS; Frame Check Sequence), 오버헤드(Overhead)를 구비한다. 그리고 필요한 경우에는 근거리 인터프레임 간격 구간(SIFS; Short InterFrame Spacing)을 더 구비한다.
초기 동기획득 시퀸스(AS) 구간에서는 수신 신호로부터 자동 이득 제어, 초기 심볼 동기 및 프레임동기 획득, 채널 추정값 결정 및 자동 주파수 보정(AFC; Automatic Frequency Control)하는 동작을 수행하고, 훈련 시퀀스(TS) 구간에서는 동화기의 필터탭을 수렴시키는 동작을 수행한다.
그리고 심볼 구간(sym)에서는 프리앰블 구간(pre) 동안에 획득된 정보와 레이크 수신기의 복조기, 트래킹 모듈, 등화기 및 비터비 복호기등의 무선 수신 장치(미도시)를 계속적으로 동작시켜 수신 신호를 복원한다.
일반적인 DS-CDMA UWB 시스템은 상기와 같은 프레임 구조를 가지는 데이터를 프레임 구간별로 서로 상이한 확산 코드를 이용해 변조하여 송신 신호를 생성한다. 특히, 훈련 시퀀스(TS)의 구간과 페이로드(Payload)부터 오버헤드(Overhead)까지의 구간은 데이터 전송률에 따라 사용할 확산코드를 선택하고, 이를 통해 송신 신호를 생성한다.
이러한 DS-CDMA UWB 시스템에서 BPSK(Binary Phase Shift Keying) 전송시에 사용하는 확산 코드의 길이는 이하의 [표 1] 내지 [표 3]에 나타낸 바와 같이 24, 12, 6, 4, 3, 2, 1 이 있다.
[표 1]은 BPSK 전송을 위한 길이가 24인 3진 확산 코드를 나타낸 것이고, [표 2]는 BPSK 전송을 위한 길이가 12인 3진 확산 코드를 나타낸 것이고, [표 3]은 BPSK 전송을 위한 길이가 6/4/3/2/1인 2진 확산 코드를 나타낸 것이다.
Code Set Number L=24 Codes
1 -1,0,1,-1,-1,-1,1,1,0,1,1,1,1,-1,1,-1,1,1,1,-1,1,-1,-1,1
2 -1,-1,-1,-1,1,-1,1,-1,1,-1,-1,1,-1,1,1,-1,-1,1,1,0,-1,0,1,1
3 -1,1,-1,-1,1,-1,-1,1,-1,0,-1,0,-1,-1,1,1,1,-1,1,1,1,-1,-1,-1
4 0,-1,-1,-1,-1,-1,-1,1,1,0,-1,1,1,-1,1,-1,-1,1,1,-1,1,-1,1,-1
5 -1,1,-1,1,1,-1,1,0,1,1,1,-1,-1,1,1,-1,1,1,1,-1,-1,-1,0,-1
6 0,-1,-1,0,1,-1,-1,1,-1,-1,1,1,1,1,-1,-1,1,-1,1,-1,1,1,1,1
Code Set Number L=12 Codes
1 0, -1,-1,-1, 1, 1, 1,-1, 1, 1,-1, 1
2 -1, 1,-1,-1, 1,-1,-1,-1, 1, 1, 1, 0
3 0, -1, 1,-1,-1, 1,-1,-1,-1, 1, 1, 1
4 -1,-1,-1, 1, 1, 1,-1, 1, 1,-1, 1, 0
5 -1,-1,-1, 1, 1, 1,-1, 1, 1,-1, 1, 0
6 0, -1,-1,-1, 1, 1, 1,-1, 1, 1,-1, 1
Code Set Numbers L=6 Codes L=4 Codes L=3 Codes L=2 Codes L=1 Code
1 through 6 1, 0, 0, 0, 0, 0 1, 0, 0, 0 1, 0, 0 1, 0 1
참고로, [표 1] 및 [표 2]를 살펴보면, 코드 세트 번호(Code Set Number)에 따른 6개의 서로 다른 확산 코드가 있는 데, 이는 DS-CDMA UWB 시스템에서 피코넷(piconet) 운영을 위해 마련해 둔 것이다. 이에 물리계층에서는 상위 계층으로부터 코드 세트 번호(Code Set Numbers)에 대한 정보가 제공되면, 제공된 번호에 해당하는 확산 코드를 사용하여 송신신호를 생성하면 된다.
일반적인 DS-CDMA UWB 시스템에서 110Mbps급 이상의 고속 데이터 전송 모드로 시스템을 동작시킬 경우에 데이터 전송시 초기 동기획득 시퀸스(AS)부터 데이터 필드(DF)까지의 구간과 물리계층 헤더(PHY Header)부터 헤더 검토 시퀀스(HCS)까지의 구간의 데이터는[표 1] 또는 [표 2]의 길이가 24 또는 12인 3진 확산 코드를 이용하는 반면에, 훈련 시퀀스(TS)의 구간과 페이로드(Payload)부터 오버헤드(Overhead)까지의 구간은 데이터 전송률에 따라 [표 3]의 길이가 6/4/3/2/1인 2진 확산코드를 이용하여 송신 신호를 생성한다.
이에 송신 신호의 신호 세기는 프레임 구간별로 서로 상이해지는 현상이 발생한다.즉, 초기 동기획득 시퀸스(AS)부터 데이터 필드(DF)까지의 구간과 물리계층 헤더(PHY Header)부터 헤더 검토 시퀀스(HCS)까지의 구간의 송신 신호는 큰 신호 세기를 가지나, 훈련 시퀀스(TS)의 구간과 페이로드(Payload)부터 오버헤드(Overhead)까지의 구간의 송신 신호는 작은 신호 세기를 가지게 된다.
그러나 이와 같이 송신 신호의 신호세기가 프레임 구간별로 급격하게 증가 또는 감소되면 이를 수신하는 수신측에서는 급격한 신호 세기 변화에 즉각적으로 반응하지 못하게 되고, 이에 따라 원활한 자동 이득 제어 동작을 수행하지 못하게 되는 문제가 발생한다.
뿐 만 아니라 실제 데이터가 저장되는 페이로드(payload)의 신호세기가 작으면 Eb/No(Eb; 수신 신호의 비트당 에너지, No; 백색잡음 에너지)가 줄어들어 전체적인 수신 성능이 저하되는 문제도 발생한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 프레임의 전 구간에 걸쳐 일정한 신호 세기를 가지는 송신 신호를 발생할 수 있도록 하는 무선 통신 시스템에서의 데이터 송신 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 무선 통신 시스템에서의 데이터 송신 장치는 프레임 구간별로 대응되는 확산 코드를 이용하여 데이터를 변조시키는 기저 대역 모뎀 송신부와, 상기 변조된 신호를 아날로그 형태로 변환하는 디지털 아날로그 변환부와, 상기 아날로그 형태로 변환된 신호를 상기 프레임 구간별로 상이한 증폭율을 이용하여 증폭한 후, 반송파에 실어 무선으로 송출 하는 무선 송신부를 구비한다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 무선 통신 시스템에서의 데이터 송신 방법은 프레임 구간별로 상이한 확산 코드를 이용하여 데이터를 변조하여 송신 신호를 발생하는 송신 신호 발생 단계와, 상기 송신 신호를 아날로그 형태로 변환하는 단계와, 상기 아날로그 형태로 변환된 송신 신호를 프레임 구간별로 상이하게 설정된 증폭율에 따라 증폭하여, 상기 아날로그 형태로 변환된 송신 신호의 신호 세기가 일정해지도록 하는 증폭 단계와, 상기 증폭된 송신 신호를 반송파에 실어 무선으로 송출하는 송출단계를 구비한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
이하에서는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여, 일반적인 DS-CDMA UWB 시스템 및 이의 데이터 송신 과정을 먼저 설명한다.
도2는 일반적인 DS-CDMA UWB 시스템의 블록도를 도시한 도면이다.
도2에 도시된 바와 같이, DS-CDMA UWB 시스템은 UWB 채널(300)을 통해 데이터를 송수신하는 데이터 송신기(100)와 데이터 수신부(200)를 구비한다. 그리고 데 이터 송신기(100)는 기저 대역 모뎀 송신기(110), 디지털아날로그 변환기(120) 및 무선 송신기(130)를 구비하고, 데이터 수신부(200)는 무선 수신기(210), 아날로그디지털 변환기(220) 및 기저 대역 모뎀 수신기(230)를 구비한다.
본 발명은 기저 대역 모뎀 송신기(110)에서 프레임 전송시 구간별로 서로 다른 길이의 확산 코드를 사용하여 신호를 생성할 경우 발생하는 프레임 전 구간에 걸쳐 일정한 신호 세기를 가지는 송신 신호를 발생할 수 있도록 하기 위한 것으로서, 이하에서는 기저 대역 모뎀 송신기(110)는 훈련 시퀀스(TS)를 제외한 프리앰블 구간(pre)에서는 3진 확산 코드를 이용하고, 훈련 시퀀스(TS) 및 심볼구간(sym)에서는 2진 확산 코드를 이용하여 데이터를 변조한다고 가정한다.
이에 디지털아날로그 변환기(120)는 변조된 데이터를 아날로그 형태로 변환하고, 무선 송신기(130)는 아날로그 형태로 변환된 신호를 증폭한 후 반송파에 실어 UWB 채널(300)로 송출한다.
송신 신호는 UWB 채널(300)을 거쳐 전송되면서 각종 잡음과 섞어진 채 무선 수신기(210)의 수신 안테나(211)에 도달하게 된다.
그러면 무선 수신기(210)는 수신 안테나(211)에 도달한 신호에 대한 잡음 제거, 복조 및 자동 이득 제어 동작을 수행하여 원래의 송신 신호를 획득한다.
아날로그디지털 변환기(220)는 무선 수신기(210)를 통해 획득된 신호를 아날로그-디지털 변환하여 DS-CDMA UWB의 프레임을 복원하고, 기저 대역 모뎀 수신기(230)는 훈련 시퀀스(TS)를 제외한 프리앰블 구간(pre)에서는 3진 확산 코드를 이용하고, 훈련 시퀀스(TS) 및 심볼구간(sym)에서는 2진 확산 코드를 이용하여 복 조하여 원래의 데이터를 획득한다.
이와 같이, 데이터 송신기(100)내의 기저 대역 모뎀 송신기(110)는 프레임 전송 구간에 따라 서로 상이한 확산 코드를 사용하여 송신 신호를 생성하므로 도1에 설명된 바와 같이 송신 신호의 신호 세기는 프레임 구간별로 상이해진다.
도3은 도2의 디지털아날로그 변환기(120)의 출력신호를 나타낸 도면이다.
도3에서, (a)는 길이가 24인 3진 확산코드를 이용하는 프레임 구간에서의 신호를 나타낸 것이고, (b)는 길이가 6인 2진 확산코드를 이용하는 프레임 구간에서의 신호를 나타낸 것이다.
길이가 24인 3진 확산코드를 이용하여 "+1"의 데이터를 전송할 때에는 [표 1]에 나타낸 확산코드 (예를 들어, -1,0,1,-1,-1,-1,1,1,0,1,1,1,1,-1,1,-1,1,1,1,-1,1,
-1,-1,1)를 그대로 전송하고, "-1"의 데이터를 전송할 때에는 [표 1]의 확산코드의 부호값을 뒤집어(예를 들어, 1,0,-1,1,1,1,-1,-1,0,-1,-1,-1,-1,1,-1,1,-1,-1,-1,
1,-1,1,1,-1) 전송한다.
반면에 길이가 6인 2진 확산코드를 이용하여 "+1"의 데이터를 전송할 때에는 [표 3]의 확산코드(예를 들어, 1,0,0,0,0,0)를 그대로 전송하고, "-1"의 심볼을 전송할 때에는 [표 3]의 확산코드의 부호 값을 뒤집어(예를 들어, -1,0,0,0,0,0) 전송한다.
이에 길이가 24인 3진 확산코드를 이용하여 생성된 신호의 신호 세기는 "신호 세기(또는 에너지)=(제1 신호)2 + (제1 신호)2 +...+(제n신호)2, 제n신호는 마지 막 신호임)"의 공식에 따라 22가 되나, 길이가 6인 2진 확산코드를 이용하여 생성된 신호의 신호 세기는 "1"이 된다.
그 결과, 수신부에서 자동이득제어를 위해 수신입력 신호의 에너지를 측정할 경우, 길이가 24인 Ternary 코드를 사용하여 전송된 구간 (즉, 초기 동기획득 시퀀스 또는 header 전송구간)에서 측정된 에너지는 길이가 6인 2진 코드를 사용하여 전송된 구간(즉, 훈련신호 또는 payload 전송구간)보다 22/4배 크게 측정되며, 수신단에서의 자동이득제어를 힘들게 만드는 원인 제공을 하게 된다.
도4는 도2의 무선 송신기(130)를 통해 송출되어 무선 수신기(210)로 입력되는 송신 신호를 나타낸 도면이다.
기본적으로 무선 송신기(130) 및 무선 수신기(210)내에는 신호를 변복조하기 위한 로컬 오실레이터의 주파수 오프셋(offset) 즉, 반송파가 존재하기 때문에 무선 수신기(210)의 입력 신호는 반송파에 따라 신호 폭이 주기적으로 증감되는 제1형태(Form1)를 가진다.
만일, 데이터 송신기(100)가 프레임의 전 구간에 걸쳐 동일한 확산 코드를 사용하여 송신 신호를 생성하였다면 무선 수신기(210)의 입력 신호는 반송파에 의한 영향만 반영된 제1형태(Form1)를 가지게 될 것이다.
그러나 현재에 널리 사용되는 데이터 송신기(100)는 초기 동기획득 시퀸스(AS)부터 데이터 필드(DF)까지의 제1구간(Period1)과 물리계층 헤더(PHY Header)부터 헤더 검토 시퀀스(HCS)까지의 제3구간(Period3)에서는 길이가 24인 3진 확산 코드를 사용하여 송신 신호를 생성하고, 훈련시퀀스(Training Sequence)의 제2구 간(Period2)과 페이로드(Payload)부터 오버헤드(Overhead)까지의 제4구간(Period4)에서는 길이가 6/4/3/2/1인 2진 확산 코드를 사용하여 데이터를 생성한다.
그 결과, 무선 수신기(210)의 입력 신호는 제2형태(Form2)와 같이 제1구간(Period1)에서는 신호세기가 커졌다가 제2구간(Period2)에서는 신호세기가 작아지고 제3구간(Periaod3)에서는 신호세기가 다시 커졌다가 제4구간(Period4)에서는 신호세기가 다시 작아지는 현상이 발생한다. 즉, 무선 송신기(130)의 출력 신호는 프레임 구간별로 신호의 신호세기가 들쭉날쭉해진다.
이에 본 발명에서는 상기 확산 코드가 프레임 구간별로 달라짐으로 인해 프레임 구간별로 나타나는 신호세기에 반비례하여, 각 프레임 구간별로 증폭율을 달리함으로써, 무선 수신기(210)로 입력되는 신호의 신호 세기가 프레임 구간에 상관없이 항상 일정하게 유지되도록 하는 데이터 송신기를 제안한다.
도5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 데이터 송신기의 구성을 도시한 도면이다.
도5를 참조하면, 본 발명의 데이터 송신기(400)는 기저 대역 모뎀 송신기(410), 디지털아날로그 변환기(420) 및 무선 송신기(430)를 구비하고, 기저 대역 모뎀 송신기(410)는 송신 신호 발생기(411), 레지스터(412) 및 송신 신호 세기 제어기(413)를 구비하고, 무선 송신기(430)는 제1무선 송신기(431), 송신 신호 증폭기(432), 제2무선 송신기(433), 및 송신 안테나(434)를 구비한다.
이하 각 구성 요소의 기능을 설명하면 다음과 같다.
송신 신호 발생기(411)는 프레임 구간별로 상이한 확산 코드를 가지고, 제1 및 제3 구간(Period1,Period3)의 데이터는 길이가 24인 3진 확산 코드를 사용하고, 제2 및 제4 구간(Period2,Period4)의 데이터는 길이가 6/4/3/2/1인 2진 확산 코드를 사용하여 변조한다.
레지스터(412)는 프레임 구간별로 상이하게 설정된 증폭율을 저장한다. 이때의 증폭율은 사용자 또는 시스템 설계상의 필요에 따라 미리 저장되거나 네트워크 관리자에 의해 임의로 설정 및 변경될 수 있다.
송신 신호 세기 제어기(413)는 송신 신호 발생기(411)를 통해 생성되는 송신 신호의 프레임 구간을 파악한 후, 레지스터(412)를 검색하여 파악된 프레임 구간에 대응되는 증폭율을 획득하여 송신 신호 증폭기(432)에 제공한다.
디지털아날로그 변환기(420)는 송신 신호 발생기(411)를 통해 생성된 송신 신호를 아날로그 형태로 변환한다.
제1무선 송신기(431)는 아날로그 형태로 변환된 송신 신호를 로우 패스 필터링하여 잡음을 제거한 후, 주파수 믹싱 동작을 통해 송신 신호를 반송파(carrier wave)에 싣는다.
송신 신호 증폭기(432)는 제1무선 송신기(431)를 거쳐 전송되는 송신 신호를 송신 신호 세기 제어기(413)로부터 제공되는 증폭율에 따라 증폭시켜, 송신 신호의 신호 세기가 프레임 전 구간에 걸쳐 일정하게 유지되도록 한다.
제2무선 송신기(433)는 송신 신호 증폭기(432)를 통해 증폭된 송신 신호를 다시 밴드 패스 필터링하여 잡음을 제거하고, 현재의 무선 환경에 적합한 최종 출력 세기를 가지도록 증폭시킨 후 송신 안테나(434)를 통해 UWB 채널(300)로 송출한 다.
도6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 프레임 구간별 증폭율을 나타내는 도면이다.
도6에서, 제1증폭율은 송신 신호의 신호 세기를 그대로 유지하기 위한 값을 가지고, 제2증폭율은 송신 신호의 신호 세기가 제1 및 제3 구간(Period1,Period3)에서의 신호 세기와 동일해지도록 하는 값을 가진다. 이러한 증폭율들의 개수와 값들은 DS-CDMA UWB 시스템의 프레임 구조 및 확산 코드의 종류에 따라 능동적으로 가변될 수 있다.
계속하여 도6을 참조하면, 길이가 24인 3진 확산 코드를 사용하여 기본적으로 큰 신호 세기를 가지는 송신 신호가 전송되는 초기 동기획득 시퀸스(AS)부터 데이터 필드(DF)까지의 제1구간(Period1)과 물리계층 헤더(PHY Header)부터 헤더 검토 시퀀스(HCS)까지의 제3구간(Period3)에서는 대응되는 증폭율로 제1증폭율을 가진다.
반면, 길이가 6/4/3/2/1인 2진 확산 코드를 사용하여 상대적으로 작은 신호 세기를 가지는 송신 신호가 전송되는 훈련시퀀스(Training Sequence)의 제2구간(Period2)과 페이로드(Payload)부터 오버헤드(Overhead)까지의 제4구간(Period4)에서는 대응되는 증폭율로 제2증폭율을 가진다.
이에 송신 신호 증폭기(432)는 기본적으로 큰 신호 세기를 가지는 송신 신호가 전달되는 제1 및 제3구간(Period1, Period3)에서는 제1증폭율에 따라 수신된 송신 신호를 증폭하지 하고 그대로 전송하나, 상대적으로 작은 신호 세기를 가지는 송신 신호가 전달되는 제2 및 제4구간(Period2, Period4)에서는 제2증폭율에 따라 송신 신호를 소정크기 증폭시킨다.
따라서 제2구간(Period2) 및 제4구간(Period4)에서의 송신 신호의 신호 세기는 제1구간(Period1) 및 제3구간(Period3)의 신호 세기와 동일해진다. 즉, 송신 신호 증폭기(432)를 거쳐 출력되는 송신 신호는 프레임의 전 구간에 걸쳐 항상 일정한 신호 세기를 가지게 된다.
도7은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 DS-CDMA UWB 시스템에서의 데이터 송신 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
송신 신호 발생기(411)는 프레임 구간별로 서로 상이한 확산 코드를 사용하여 송신 신호를 생성함과 동시에 현재에 전송되는 프레임 구간에 대한 정보 즉, 현재에 생성된 송신 신호의 신호 세기 정보를 획득하여 송신 신호 세기 제어기(413)로 제공한다(S1).
송신 신호 세기 제어기(413)는 레지스터(412)를 검색하여 송신 신호 발생기(411)로부터 제공되는 송신 신호의 신호 세기 정보에 대응되는 증폭율을 획득하여 송신 신호 증폭기(432)에 제공한다(S2).
송신 신호 증폭기(432)는 디지털아날로그 변환기(420) 및 제1무선 송신기(431)를 거쳐 전송되는 송신 신호를 송신 신호 세기 제어기(413)가 제공한 증폭율에 따라 증폭한다(S3).
단계 S3에서, 송신 신호 증폭기(432)는 도6의 제1 및 제3구간(Period1,Period3)의 송신 신호는 제1증폭율에 따라 증폭하지 않고 그대로 전송 하나 제2 및 제4구간(Period2,Period4)의 송신 신호는 제2증폭율에 따라 증폭한다. 이에 송신 신호의 신호세기는 프레임의 전 구간에 걸쳐 일정하게 유지된다.
그리고 제2무선 송신기(433)는 송신 신호를 한번 더 증폭하여 무선 환경에 적합한 최종 출력 세기를 가지도록 한 후, 송신 안테나(434)를 통해 UWB 채널(300)로 송출한다(S4).
단계S1 내지 단계S4를 통해 1개의 프레임에 해당하는 송신 신호가 성공적으로 전송되었으면, 단계S1로 재진입하여 새로운 프레임에 해당하는 송신 신호를 전송할 수 있도록 한다(S5).
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자에게 있어 명백할 것이다.
본 발명의 무선 통신 시스템에서의 데이터 송신 장치 및 방법은 프레임의 구간별로 송신 신호의 신호 세기가 상이해지더라도 별도의 증폭 절차를 거쳐 송신 신호의 신호 세기가 프레임 전 구간에 걸쳐 일정하게 유지되도록 한다.
이에 본 발명의 송신 신호를 수신하는 무선 수신기가 자동 이득 제어 동작을 원활히 수행할 수 있도록 한다. 또한 실제 사용될 데이터가 저장되는 페이로드의 신호 세기도 증대시켜 신호대 잡음비(Eb/No)를 높여주고, 이에 따라 무선 수신기의 전체적인 수신 성능도 향상되도록 한다.

Claims (10)

  1. 프레임 구간별로 대응되는 확산 코드를 이용하여 데이터를 변조시키는 기저 대역 모뎀 송신부;
    상기 변조된 신호를 아날로그 형태로 변환하는 디지털 아날로그 변환부; 및
    상기 아날로그 형태로 변환된 신호를 상기 프레임 구간별로 상이한 증폭율을 이용하여 증폭한 후, 반송파에 실어 무선으로 송출하는 무선 송신부를 구비하는 무선 통신 시스템에서의 데이터 송신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프레임 구간은 프레임시작 구분자과 데이터 필드를 포함하는 제1구간, 훈련 시퀀스를 포함하는 제2구간, 물리계층 헤더와 맥계층 헤더와 헤더 검토 시퀀스를 포함하는 제3구간 및 페이로드와 프레임 검증 시퀀스와 오버헤드를 포함하는 제4구간으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서의 데이터 송신 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제3구간에는 3진 확산 코드와 입력된 신호의 신호 세기를 그대로 유지하기 위한 제1증폭율이 설정되고,
    상기 제2 및 제4구간에는 2진 확산 코드와 상기 입력된 신호의 신호 세기가 제1 및 제3 구간에서의 신호 세기와 동일해지도록 하는 제2 증폭율이 설정되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서의 데이터 송신 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 기저 대역 모뎀 송신부는
    상기 제1 및 제3구간의 데이터는 상기 3진 확산 코드를 이용하여 변조하고, 상기 제2 및 제4구간의 데이터는 상기 2진 확산 코드를 이용하여 변조하는 송신 신호 발생부;
    상기 제1 및 제3구간에 대응되도록 설정된 상기 제1증폭율과 상기 제2 및 제4구간에 대응되도록 설정된 상기 제2증폭율을 저장하는 데이터 저장부; 및
    상기 송신 신호 발생부에서 출력되는 신호의 프레임 구간에 대응되도록 설정된 증폭율을 상기 데이터 저장부에 읽어와 상기 무선 송신부로 제공하는 송신 신호 세기 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서의 데이터 송신 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 무선 송신부는
    상기 아날로그 형태로 변환된 신호를 상기 디지털 아날로그 변환부의 출력 신호의 로우 패스 필터링하여 잡음을 제거한 후 반송파에 싣는 제1무선 송신부;
    상기 송신 신호 세기 제어부의 제어 신호에 따라 상기 제1무선 송신부의 출력신호를 상기 제1 및 제3구간에서는 상기 제1증폭율로 증폭하고, 상기 제2 및 제4구간에서는 상기 제2증폭율로 증폭하는 출력 신호 증폭부; 및
    상기 출력 신호 증폭부의 출력 신호를 밴드 패스 필터링하여 잡음을 제거하고 재증폭한 후 무선으로 송출하는 제2무선 송신부를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서의 데이터 송신 장치.
  6. 프레임 구간별로 상이한 확산 코드를 이용하여 데이터를 변조하여 송신 신호를 발생하는 송신 신호 발생 단계;
    상기 송신 신호를 아날로그 형태로 변환하는 단계;
    상기 아날로그 형태로 변환된 송신 신호를 프레임 구간별로 상이하게 설정된 증폭율에 따라 증폭하여, 상기 아날로그 형태로 변환된 송신 신호의 신호 세기가 일정해지도록 하는 증폭 단계; 및
    상기 증폭된 송신 신호를 반송파에 실어 무선으로 송출하는 송출단계를 구비하는 무선 통신 시스템에서의 데이터 송신 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프레임 구간은 프레임시작 구분자과 데이터 필드를 포함하는 제1구간, 훈련 시퀀스를 포함하는 제2구간, 물리계층 헤더와 맥계층 헤더 와 헤더 검토 시퀀스를 포함하는 제3구간 및 페이로드와 프레임 검증 시퀀스와 오버헤드를 포함하는 제4구간으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서의 데이터 송신 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 및 제3구간에는 3진 확산 코드와 입력된 신호의 신호 세기를 그대로 유지하기 위한 제1증폭율이 설정되고,
    상기 제2 및 제4구간에는 2진 확산 코드와 상기 입력된 신호의 신호 세기가 제1 및 제3 구간에서의 신호 세기와 동일해지도록 하는 제2 증폭율이 설정되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서의 데이터 송신 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 송신 신호 발생 단계는
    상기 제1 및 제3구간의 데이터는 상기 3진 확산 코드를 이용하여 변조하고, 상기 제2 및 제4구간의 데이터는 상기 2진 확산 코드를 이용하여 변조하여 송신 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서의 데이터 송신 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 증폭 단계는
    상기 아날로그 형태로 변환된 송신 신호를 상기 제1 및 제3구간에서는 상기 제1증폭율로 증폭하고, 상기 제2 및 제4구간에서는 상기 제2증폭율로 증폭하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서의 데이터 송신 방법.
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