KR101175567B1

KR101175567B1 - 저전력 초광대역 송신기 및 수신기

Info

Publication number: KR101175567B1
Application number: KR1020117021054A
Authority: KR
Inventors: 사미르 살리브 솔리만; 오즈구르 듀랄; 크리쉬난 라자마니; 라비 크라비에
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2009-02-12
Filing date: 2010-02-12
Publication date: 2012-08-21
Also published as: EP2396891B1; WO2010093862A1; US20130195145A1; US8553790B2; JP2012517783A; KR20110113773A; CN102318206B; US8102929B2; US9281861B2; US20100202493A1; JP5237470B2; TW201108797A; CN102318206A; US20120128035A1; EP2396891A1

Abstract

저전력 송신기 및/또는 수신기 디바이스들은 전력 소비를 낮추기 위하여 시간 및/또는 주파수 다이버시티를 희생함으로써 제공된다. 채널 조건이 시간 및/또는 주파수 확산이 송신을 위해 불필요하다는 것을 나타낼 때, 송신기는 전력 보존 모드에 진입할 수도 있으며, 여기서 송신은 시간 게이팅 스킴 또는 시간 반복 스킴을 이용하여 수행된다. 시간 게이팅 스킴에서, 심볼들은 복수 회 대신에 단 한번만, 그러나 증가된 송신 전력을 이용하여 송신중이다. 시간 반복 스킴에서, 동일한 심볼의 카피들은, 상이한 심볼 송신 주기에 상이한 주파수 상에서 재송신되는 대신에, 상이한 심볼 송신 주기에 동일한 주파수 상에서 복수 회 송신된다. 그 결과, 심볼은 한번만 생성되고 후속 재송신을 위해 저장될 수 있어, 송신기/수신기 체인 컴포넌트들의 일부가 전력을 보존하기 위해 더 낮은 듀티 사이클 또는 프로세싱 속도에서 동작될 수 있게 한다.

Description

저전력 초광대역 송신기 및 수신기{LOW POWER ULTRA WIDEBAND TRANSMITTER AND RECEIVER}

다양한 특징들은 초광대역 통신과 관련된다. 적어도 하나의 양태는 개선된 저전력 소비를 갖는 초광대역 트랜시버와 관련된다.

초광대역 (Ultra-WideBand; UWB) 은, 전파 스펙트럼 (예를 들어, 500MHz 이상의 대역폭) 의 대부분을 이용함으로써 높은 대역폭 통신에 대해 이용될 수 있는 무선 기술이다. UWB 통신은 다른 더 많은 종래의 "협대역 (narrow band)" 및 동일한 주파수 대역 내의 연속적인 캐리어파를 크게 간섭하지 않는 방식으로 송신한다. 일반적으로, 연방 통신 위원회 (FCC) 는 UWB 를 500 메가헤르쯔 (MHz) 또는 중심 주파수의 20% 중 더 적은 쪽을 초과하는 대역폭을 이용하는 시스템으로서 정의한다. FCC 는 대역폭을 결정하고, 중심 주파수를 정의하기 위해 -10dB 방출점 (emission point) 을 이용한다. UWB 기술은 높고 낮은 데이터 레이트의 개인 영역 네트워크 (PAN) 에 적용가능할 수도 있다. 큰 대역폭의 이점은, 시스템이 스펙트럼을 다른 통신 시스템들과 공유하면서 근거리 (short distance) 에 걸쳐 높은 데이터 레이트를 전달할 수 있다는 것이다. 이런 이유 때문에, FCC 는 3.1 기가헤르쯔 (GHz) 와 10.6GHz 사이의 대역에서 UWB 의 비허가 사용을 인가하였다. UWB 는 펄스 타입 시스템으로서 생성될 수 있으며, 여기서 각각의 송신된 펄스는 전체 UWB 주파수 대역폭을 점유한다. 협대역 서브캐리어들의 집합체가 적어도 500MHz 의 주파수 대역폭을 생성하는데 이용된다. 예를 들어, 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 시스템이 이용될 수도 있다. OFDM 은 송신될 디지털 정보를 복수의 병렬 저속 데이터 레이트 스트림들에 걸쳐 스플리팅한다. 병렬 데이터 스트림들 각각은 예를 들어 QPSK (quadrature phase shift keying) 와 같은 기법을 이용하여 특정 서브캐리어로 변조되고, 비교적 낮은 데이터 레이트로 송신된다. 서브캐리어 주파수는 인접 채널들 간의 크로스토크를 최소화하도록 선택되며, 이는 직교성 (orthogonality) 으로 지칭된다. 비교적 긴 심볼 듀레이션은 상이한 시간에 도달하는 신호들에 의해 야기되는 열화 (degradation) 인 다중 경로의 효과를 최소화하게 돕는다.

UWB 유럽 컴퓨터 제조업자 협회 (European Computer Manufacturers Association; ECMA) 368 표준은 UWB 를 구현하려고 하는 무선 표준의 일 예이다.

현재의 UWB 기술이 가진 한가지 과제는, 제한된 전력 소스들을 갖는 모바일 디바이스들 (예를 들어, 모바일 폰, 개인 통신 디바이스, 모바일 컴퓨팅 디바이스 등) 상에서 효율적으로 구현되기에는 너무 많은 전력을 소비할 수도 있다는 것이다. 즉, UWB 트랜시버들의 전류 소비는 모바일 디바이스들에 대해 적합하지 않을 수도 있다.

그 결과, 더 낮은 전력 소비를 달성하기 위해 UWB 트랜시버들에 대한 개선이 바람직하다. 바람직하게는, 이러한 UWB 트랜시버들에 대한 개선은 실질적으로 기존의 UWB 표준들에 따르거나, 또는 기존의 UWB 표준들과 양립가능할 것이다.

일 특징에 따르면, 송신기 디바이스 및/또는 방법이 전력 보존을 달성하기 위해 제공된다. 일부 예에서, 송신기 디바이스 및/또는 방법은 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 심볼들을 송신하기 위해 초광대역 스펙트럼에서 동작될 수도 있다. 무선 채널 특성이 송신기 디바이스와 수신기 디바이스 간에 결정, 확인 또는 획득된다. 무선 채널 특성을 결정하는 것은 (송신기와 수신기 간의) 원하는 신호 세기, 및 채널 잡음, 잡음 플로어 (noise floor) 또는 간섭 레벨 중 적어도 하나를 확인하는 것을 포함할 수도 있다.

무선 채널 특성이 임계값 레벨보다 높다면, 특정 송신 레이트에서 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나가 인에이블되는 심볼 송신의 제 1 모드가 선택될 수도 있다. 심볼 송신의 제 1 모드가 선택된다면, 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나를 이용하여 심볼이 송신될 수도 있다.

무선 채널 특성이 임계값 레벨보다 낮다면, 심볼 송신의 제 1 모드에 대하여, 그리고 동일한 특정 송신 레이트에서 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나가 디스에이블되는 심볼 송신의 제 2 모드가 선택될 수도 있다. 심볼 송신의 제 2 모드가 선택된다면, (심볼 송신의 제 1 모드에서 인에이블되는) 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나를 디스에이블시키면서 심볼이 송신될 수도 있다.

시간 확산은 복수의 상이한 시간에 동일한 심볼의 상이한 버전들을 송신하는 것을 포함할 수도 있다. 주파수 확산은 동일한 심볼을 상이한 주파수들을 통해 동시에 송신하는 것을 포함할 수도 있다.

제 1 데이터 송신 레이트의 경우, 심볼 송신의 제 1 모드는 시간 확산을 이용할 수도 있지만, 심볼 송신의 제 2 모드는 시간 확산을 디스에이블시킨다. 제 2 데이터 송신 레이트의 경우, 심볼 송신의 제 1 모드는 시간 확산과 주파수 확산 모두를 이용할 수도 있지만, 심볼 송신의 제 2 모드는 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나를 디스에이블시킨다.

송신 이전에, 송신기는 무선 채널 특성과 관련된 초광대역 무선 채널을 통한 송신을 위해 디지털 표현으로부터의 심볼을 아날로그 신호로 컨버팅할 수도 있다.

송신기는 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나가 디스에이블된다는 표시자를 수신기 디바이스로 전송할 수도 있다.

송신기는 초광대역 유럽 컴퓨터 제조업자 협회 (ECMA) 368 표준에 따를 수도 있다.

송신기 디바이스 및/또는 방법은 또한 심볼 송신의 제 2 모드 동안 역고속 푸리에 변환 모듈의 듀티 사이클 또는 속도 중 어느 하나를 저감시킬 수도 있으며, 여기서 무선 송신기 디바이스로부터의 (데이터) 송신 레이트는 역고속 푸리에 변환 모듈의 듀티 사이클 또는 속도의 저감에도 불구하고 동일하게 유지된다.

심볼 송신의 제 2 모드 동안의 시간 반복 스킴 (time repetition scheme) 에 따르면, 송신기 디바이스 및/또는 방법은 : (a) 역고속 푸리에 변환 모듈을 이용하여 심볼을 제 1 주파수로 변조시키고; (b) 변조된 심볼을 저장하고; (c) 변조된 심볼을 심볼 송신 주기에 수신기 디바이스에 송신하고; (d) 저장된 변조된 심볼을 다른 심볼 송신 주기 동안 수신기 디바이스에 재송신하며; 및/또는 (e) 전력을 보존하기 위해 저장된 변조된 심볼을 재송신하는 다른 심볼 송신 주기 동안 역고속 푸리에 변환 모듈을 디스에이블시킬 수도 있다.

심볼 송신의 제 2 모드 동안의 시간 게이팅 스킴 (time gating scheme) 에 따르면, 송신기 디바이스 및/또는 방법은 : (a) 역고속 푸리에 변환 모듈을 이용하여 송신을 위한 심볼을 생성하고; (b) 심볼을, 심볼들을 송신하기 위해 심볼 송신의 제 1 모드에서 이용한 것보다 더 큰 송신 전력을 이용하여 단 한번만 수신기 디바이스에 송신하며; 및/또는 (c) 심볼이 다르게는 심볼 송신의 제 1 모드에서 재송신되는 시간 주기 동안 역고속 푸리에 변환 모듈을 디스에이블시킬 수도 있다.

일 특징에 따르면, 수신기 디바이스 및/또는 방법이 전력 보존을 달성하기 위해 제공된다. 일 예에서, 수신기 디바이스는 심볼 송신의 2 개의 모드들 중 적어도 하나의 모드를 나타내는 표시자를 송신기 디바이스로부터 수신할 수도 있다. 송신의 이들 모드들은 제 1 모드 및 제 2 모드를 포함할 수도 있다. 심볼 송신의 제 1 모드에서, 수신기 디바이스는 특정 송신 레이트에 대해 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나를 인에이블시킬 수도 있다. 심볼 송신의 제 2 모드에서, 수신기 디바이스는 심볼 송신의 제 1 모드 및 동일한 특정 송신 레이트에 대하여 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나를 디스에이블시킬 수도 있다. 제 2 모드에서 동작중인 경우, 수신기 디바이스는 동일한 특정 송신 레이트에 대해 제 1 모드에 대하여 고속 푸리에 변환 모듈의 듀티 사이클 또는 프로세싱 속도 중 어느 하나를 저감시킬 수도 있다.

시간 확산은 상이한 주파수들을 통해 복수의 상이한 시간에 동일한 심볼의 송신을 포함할 수도 있다. 주파수 확산은 상이한 주파수들을 통해 동일한 심볼의 동시 송신을 포함할 수도 있다.

수신기 디바이스 및/또는 방법은 또한 (a) 제 1 모드를 나타낸다면, 제 1 모드에 따라 송신된 심볼을 수신하는 것; 및/또는 (b) 제 2 모드를 나타낸다면, 제 2 모드에 따라 송신된 심볼을 수신하는 것을 포함할 수도 있다.

수신기 디바이스는 고속 푸리에 변환 모듈을 포함하는 수신기 체인을 포함할 수도 있다.

수신기 디바이스는 초광대역 유럽 컴퓨터 제조업자 협회 (ECMA) 368 표준에 따른다.

심볼 수신을 위해 제 2 모드를 이용할 때의 시간 반복 스킴에 따르면, 수신기 디바이스는 : (a) 복수의 심볼 송신 주기에 걸쳐 동일한 주파수를 통해 심볼의 동일한 버전을 수신하고; (b) 심볼의 수신된 버전들을 어큐뮬레이팅하고; (c) 전력을 보존하기 위해 심볼의 모든 버전들이 수신될 때까지 고속 푸리에 변환 모듈을 디스에이블시키며; 및/또는 (d) 고속 푸리에 변환 모듈을 이용하여 어큐뮬레이팅된 심볼을 프로세싱하도록 구성될 수도 있다.

심볼 수신을 위해 제 2 모드를 이용할 때의 시간 반복 스킴에 따르면, 수신기 디바이스는 : (a) 심볼을 제 1 모드에서처럼 복수의 심볼 송신 주기에 걸쳐 복수 회 수신하는 대신에 단 한번만 수신하고 (여기서 심볼은 동일한 심볼 송신을 위해 제 1 모드에서 이용한 것보다 더 큰 전력에서 송신된다); 및/또는 (b) 심볼이 다르게는 심볼 송신의 제 1 모드에서 재송신되는 시간 주기 동안 고속 푸리에 변환 모듈을 디스에이블시키도록 구성될 수도 있다.

본 양태들의 특징, 본질 및 이점은, 동일한 참조 부호들이 대응하여 식별하는 도면들과 함께 취해질 때 이하 기술되는 상세한 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.
도 1 은 초광대역 통신을 구현하는 모바일 액세스 단말기가 동작할 수도 있는 무선 네트워크의 일 예의 개념도이다.
도 2 는 멀티대역 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (MB-OFDM) 을 위한 ECMA 368 초광대역 (UWB) 주파수 스펙트럼의 일 예를 예시한 도면이다.
도 3 은 대역 그룹 내의 모든 이용가능한 대역들을 통해 데이터 심볼들을 확산시키는 10 개의 시간 주파수 (TF) 코드들에 대한 TFC 패턴들의 예를 예시한 차트이다.
도 4 는 도 3 의 시간 주파수 코드들의 PHY 계층 채널화 스킴의 일 예를 예시한 차트이다.
도 5 는 복수의 심볼들이 UWB 순응 디바이스에 의해 송신될 수도 있는 방법의 일 예를 예시한 도면이다.
도 6 은 UWB 통신 네트워크의 물리 계층 (PHY) 프레임 구조의 일 예를 예시한 도면이다.
도 7 은 ECMA 368 순응 트랜시버에 대한 변조 파라미터들의 일 예를 예시한 테이블이다.
도 8 은 복수의 주파수들을 통해 심볼이 확산될 수도 있는 방법을 예시한 도면이다.
도 9 는 시간에 걸쳐 심볼이 확산될 수도 있는 방법을 예시한 도면이다.
도 10 은 저전력 소비 UWB 통신 인터페이스를 갖는 액세스 단말기의 블록도이다.
도 11 은 저전력 소비에 적합하게 될 수도 있는 무선 송신기의 일 예를 예시한 블록도이다.
도 12 는 송신기 디바이스의 보다 상세한 예를 예시한 블록도이다.
도 13 은 복수 회 대신에 단 한번만, 그러나 더 높은 송신 전력에서 심볼이 전송되는 방법의 일 예를 예시한 도면이다.
도 14 는 시간 게이팅을 구현할 때 송신기 체인의 컴포넌트들을 턴 오프시킴으로써 시간 게이팅이 전력 저감을 달성할 수도 있는 방법을 예시한 도면이다.
도 15 는 상이한 주파수들을 이용하는 대신에 동일한 주파수 상에서 복수 회 동일한 제 1 심볼이 송신되는 방법을 예시한 도면이다.
도 16 은 전력 보존을 수행하도록 구성될 수도 있는 저전력 송신기를 예시한 블록도이다.
도 17 은 다수의 동작 모드들을 갖는 송신기 디바이스 상에서 시간 게이팅을 이용하여 전력 보존이 달성될 수도 있는 방법을 예시한 블록도이다.
도 18 은 다수의 동작 모드들을 갖는 송신기 디바이스 상에서 시간 반복을 이용하여 전력 보존이 달성될 수도 있는 방법을 예시한 블록도이다.
도 19 는 무선 송신기 디바이스에서의 전력 소비를 저감시키는 방법을 예시한 도면이다.
도 20 은 송신기 상에서 시간 게이팅을 수행하는 방법의 일 예를 예시한 도면이다.
도 21 은 송신기 상에서 시간 반복을 수행하는 방법의 일 예를 예시한 도면이다.
도 22 는 저전력 소비에 적합하게 될 수도 있는 무선 수신기의 일 예를 예시한 블록도이다.
도 23 은 수신기 디바이스의 보다 상세한 예를 예시한 블록도이다.
도 24 는 송신기에 의해 시간 게이팅이 이용될 때 수신기가 동작할 수도 있는 방법을 예시한 블록도이다.
도 25 는 송신기에 의해 시간 반복이 이용될 때 수신기가 동작할 수도 있는 방법을 예시한 블록도이다.
도 26 은 전력 보존을 수행하도록 구성될 수도 있는 저전력 수신기를 예시한 블록도이다.
도 27 은 다수의 동작 모드들을 갖는 수신기 디바이스 상에서 시간 반복을 이용하여 전력 보존이 달성될 수도 있는 방법을 예시한 블록도이다.
도 28 은 무선 수신기 디바이스에서의 전력 소비를 저감시키는 방법을 예시한 도면이다.

다음의 설명에서는, 본 실시형태들의 완전한 이해를 제공하기 위해 특정 상세가 제공된다. 그러나, 본 실시형태들이 이들 특정 상세 없이 실시될 수도 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 예를 들어, 불필요하게 상세하여 본 실시형태들을 모호하게 하지 않기 위하여 회로들은 블록도로 도시될 수도 있다. 다른 경우에, 잘 알려져 있는 회로들, 구조들 및 기법들은 본 실시형태들을 모호하게 하지 않기 위하여 상세하게 도시될 수도 있다.

다음의 설명에서는, 소정의 특징들을 설명하기 위해 소정의 용어가 사용된다. "액세스 단말기", "통신 디바이스" 및 "UWB 라디오" 라는 용어들은 모바일 디바이스, 모바일 폰, 무선 단말기, 액세스 단말기 및/또는 UWB 무선 네트워크 또는 시스템을 통해 통신할 수 있는 다른 타입의 이동형 또는 고정형 통신 장치를 지칭하는데 상호교환가능하게 사용될 수도 있다. "무선 네트워크" 및 "통신 시스템" 이라는 용어들은 멀티대역 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) UWB 시스템과 같은 단거리 (short range) 통신 시스템을 지칭하는데 상호교환가능하게 사용될 수도 있다. "트랜시버" 라는 용어는 송신기 능력과 수신기 능력 모두를 갖는 통신 인터페이스를 지칭한다.

개관

적어도 2 개의 솔루션들이 UWB 송신기들/수신기들의 전력 소비를 저감시키기 위해 제안되어, 그 적어도 2 개의 솔루션들이 제한된 전력 소스들을 가진 모바일 통신 디바이스들 상에서 구현되게 한다. 일 예에서, 이들 특징들은 데이터 레이트 53.3Mbps, 80Mbps, 106.7Mbps, 160Mbps 및/또는 200Mbps 에서 ECMA 368 UWB 표준에 따라 동작하는 송신기들/수신기들에 적용가능할 수도 있다.

UWB 송신기 및 수신기에서의 프로세싱은, 53.3Mbps 및 80Mbps 모드들에서 동작중일 때는 시간 확산과 주파수 확산 모두가 존재하고, 106.7Mbps, 160Mbps 및 200Mbps 모드들에서 동작중일 때는 시간 확산이 존재한다는 사실을 이용함으로써 감소될 수도 있다. ECMA 368 UWB 표준에서, 시간 및 주파수 확산은 다이버시티를 제공하는데 이용되어, 송신을 개선시킨다. 그러나, 시간 및/또는 주파수 확산의 이용은, 모든 심볼 (예를 들어, OFDM 심볼) 이 개별적으로 프로세싱된다는 것을 의미한다. 전력 소비의 저감은 송신될 각각의 심볼에 대해 수행되는 프로세싱의 양을 감소시킴으로써 달성될 수도 있다. 또한, IFFT, FFT, 인코딩 및 디코딩 블록들 또는 모듈들의 속도를 저감 또는 사이클링시키는 것으로부터 상당한 전력 저감 (예를 들어, 전력 보존) 이 또한 달성될 수도 있다. 그 결과, 시간 및 주파수 확산에 의해 제공되는 다이버시티 이득이 전력 소비를 낮추기 위하여 트레이드 오프될 수 있다는 것이 인정된다. 동작의 이 전력 보존 모드는, 링크 버짓에 충분한 마진이 있을 때 턴 온될 수 있다. 다른 시나리오에서, 다이버시티 이득의 손실은 UWB 채널들의 본질 및 사용 모델들로 인해 최소일 수도 있다.

일 특징에 따르면, 채널 조건이 시간 및/또는 주파수 확산이 송신을 위해 불필요하다는 것을 나타낸다면, 송신기는, 시간 게이팅 스킴 또는 시간 반복 스킴을 이용하여 송신들이 수행되는 동작의 전력 보존 모드에 진입할 수도 있다. 시간 게이팅 스킴에서는, 심볼들은 복수 회 대신에 단 한번만, 그러나 증가된 송신 전력에서 송신된다. 따라서, 송신기 체인 컴포넌트들의 일부는 전력을 보존하기 위해 더 낮은 듀티 사이클 또는 프로세싱 속도에서 동작될 수 있다. 시간 반복 스킴에서는, 동일한 심볼의 카피들이 상이한 심볼 송신 주기에 동일한 주파수 상에서 복수 회 송신된다. 이것은, 심볼이 상이한 심볼 송신 주기에 상이한 주파수 상에서 송신될 수도 있는 접근법과 대조를 이룬다. 그 결과, 심볼은 단 한번만 생성되고 후속 재송신을 위해 저장될 수 있어, 송신기 체인 컴포넌트들의 일부가 전력을 보존하기 위해 더 낮은 듀티 사이클 또는 프로세싱 속도에서 동작될 수 있게 한다.

다른 특징에 따르면, 수신기는 심볼 송신의 모드를 나타내는 표시자를 송신기로부터 수신할 수도 있다. 심볼 송신의 일 모드는, 송신기 및/또는 수신기에 대한 더 낮은 전력 소비를 위하여 시간 및/또는 주파수 다이버시티가 희생되는 전력 보존 모드일 수도 있다. 표시자는 예를 들어, 시간 게이팅 스킴 또는 시간 반복 스킴을 나타낼 수도 있다. 시간 게이팅 스킴에서, 수신기는 심볼을 단 한번만, 그러나 정상 (normal) 보다 더 높은 송신 전력으로 수신하여, 수신기 체인 컴포넌트들의 일부가 전력을 보존하기 위해 더 낮은 듀티 사이클 또는 프로세싱 속도에서 동작될 수 있게 한다. 시간 반복 스킴에서, 심볼의 카피들은 상이한 심볼 송신 주기에, 그러나 동일한 주파수 상에서 수신된다. 따라서, 수신기는 버퍼 또는 어큐뮬레이터에 심볼의 카피들을 어큐뮬레이팅할 수 있어, 심볼의 카피들이 어큐뮬레이팅되고 있는 동안, 수신기 체인 컴포넌트들의 일부가 전력을 보존하기 위해 더 낮은 듀티 사이클 또는 프로세싱 속도에서 동작될 수 있게 한다.

UWB 무선 네트워크

도 1 은, 초광대역 통신을 구현하는 모바일 액세스 단말기가 동작할 수도 있는 무선 네트워크의 일 예의 개념도이다. 무선 네트워크 (100) 는 UWB 스펙트럼에서 동작하는 복수의 모바일 액세스 단말기들 (104 및 106) 을 포함할 수도 있다. 다양한 예에서, 무선 네트워크 (100) 는 개인 영역 네트워크 (PAN), 광역 네트워크 (WAN) 등일 수도 있다. 일 예에서, 모바일 액세스 단말기들 (104 및 106) 은 예를 들어, 멀티대역 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (MB-OFDM) 을 위해 ECMA 368 초광대역 (UWB) 주파수 스펙트럼에서 동작하는 트랜시버를 포함할 수도 있다. 일부 구현에서, 액세스 단말기들 중 하나 이상은 멀티모드 동작을 제공하도록 구성될 수도 있으며, 여기서 단말기는 복수의 상이한 타입의 통신 인터페이스들을 통해 통신할 수도 있다. 예를 들어, 다중 액세스 단말기는 코드 분할 다중 액세스 (CDMA) 시스템, 시간 분할 다중 액세스 (TDMA) 시스템, 주파수 분할 다중 액세스 (FDMA) 시스템 및/또는 직교 주파수 분할 다중 액세스 (OFDMA) 시스템 등을 통해 통신하도록 구성된 하나 이상의 통신 인터페이스들을 포함할 수도 있다. 이러한 통신 인터페이스들은, ECMA 368, 제 3 세대 파트너쉽 프로젝트 (3GPP), 롱-텀 에볼루션 (LTE) 등과 같은 사양에 따를 수도 있다. 일 특징에 따르면, 액세스 단말기들 (104 및/또는 106) 은 저전력 소비 UWB 통신 인터페이스를 포함할 수도 있다.

도입 - UWB 네트워크 예

초광대역 (UWB) 은 단거리에서, 비교적 낮은 전력을 이용하여, 비교적 광범위의 주파수 대역들을 통해 다량의 데이터의 고속 송신을 허용할 수도 있다. UWB 시스템들은 그들의 대역폭 및 신호 대 잡음비 (SNR) 의 로그 (logarithm) 에 비례하는 용량을 갖는다. UWB 시스템들은, 시간 도메인에서 매우 짧은 펄스가 송신될 때 주파수 도메인에서 펄스 신호가 광범위하게 확산된다는 신호 확산 특성을 이용할 수도 있다. 일련의 짧은 듀레이션 펄스들이 통신을 수행하기 위해 확산되기 때문에, UWB 시스템들은 펄스 반복 주기를 단축시키고 단위 주파수 당 송신된 에너지 밀도를 열 잡음에 대한 에너지 밀도보다 낮은 레벨로 낮출 수 있다. UWB 시스템에서, 송신 주파수 대역들은 펄스들의 파형에 따라 결정될 수도 있다. UWB 신호는 확산 스펙트럼의 형태이며, 따라서 간섭의 존재 시에도 페이딩에 대한 보호도를 제공한다. UWB 시스템들은 시간-게이팅될 수도 있으며, 따라서 더 적은 전력을 소비할 수도 있다.

도 2 는, 멀티대역 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (MB-OFDM) 을 위한 ECMA 368 초광대역 (UWB) 주파수 스펙트럼 (202) 의 일 예를 예시한다. 초광대역 (UWB) 은 무선 파일 전송 및 비디오 스트리밍과 같이, 비교적 높은 대역폭에 의해 이익을 얻는 애플리케이션들에 대한 솔루션이 되었다. ECMA 368 표준은 무선 개인 영역 네트워크 (PAN) 에 대해 초광대역 (UWB) 물리 계층 (PHY) 을 특정하여, 비허가된 3,100MHz 내지 10,600MHz 주파수 대역을 이용하여, 53.3Mb/s, 80Mb/s, 106.7Mb/s, 160Mb/s, 200Mb/s, 320Mb/s, 400Mb/s 및 480Mb/s 의 데이터 레이트들을 지원한다.

이 예에서, UWB 주파수 스펙트럼 (202) 은 스펙트럼 범위 3.1GHz 내지 10.6GHz 에서, 14 개의 대역들 (각각 528MHz 폭) 로 분할된다. 이들 대역들은 또한 5 개의 대역 그룹들로 그룹화될 수도 있다. 예를 들어, 처음 12 개의 대역들이 그 때 3 개의 대역들로 이루어지는 4 개의 대역 그룹들로 그룹화될 수도 있으며, 마지막 2 개의 대역들이 제 5 대역 그룹으로 그룹화된다. 즉, 대역 그룹 #1 은 대역 1 내지 대역 3 을 포함할 수도 있고; 대역 그룹 #2 는 대역 4 내지 대역 6 을 포함할 수도 있고; 대역 그룹 #3 은 대역 7 내지 대역 9 를 포함할 수도 있고; 대역 그룹 #4 는 대역 10 내지 대역 12 을 포함할 수도 있으며; 대역 그룹 #5 는 대역 13 및 대역 14 를 포함할 수도 있다. 3 개의 대역들의 4 개의 인접 그룹들을 가짐으로써, 더 낮은 주파수들에서의 경로 손실은 더 높은 주파수들에서보다 더 적을 수도 있으며, 따라서 더 낮은 대역들이 선호될 수도 있다. UWB 물리 계층 (PHY) 의 일부 하드웨어 구현은 단 하나의 대역 그룹 (통상적으로 최저 대역 그룹 #1) 만을 이용할 수 있지만, 다른 PHY 구현은 다수의 대역 그룹들을 이용할 수 있다. 다수의 대역 그룹들을 지원하는 PHY 의 디자인은, 대역 그룹 # 1 내지 대역 그룹 #5 전체가 동일한 대역폭을 갖는다는 사실에 의해 단순화될 수도 있다. 따라서, PHY 송신기 또는 수신기는 로컬 발진기 주파수를 단순히 변화시킴으로써 처음 4 개의 대역 그룹들 중 임의의 대역 그룹에 맞춰질 수 있다. (송신기에서의) 업 컨버전 이전 또는 (수신기에서의) 다운 컨버전 이후의 통상의 필터링 및 프로세싱이 선택된 대역 그룹에 관계없이 528MHz 폭 대역에 적용될 수도 있어, 회로 복잡도를 저감시킬 수도 있다. 다른 실시형태에서는, 대역 9, 대역 10 및 대역 11 을 포함하는 추가 대역 그룹 #6 이 정의될 수도 있다.

ECMA 368 표준은 정보를 송신하기 위해 멀티대역 직교 주파수 분할 변조 (MB-OFDM) 스킴을 특정한다. 정보를 송신하기 위해 대역 당 총 110 개의 서브캐리어들 (100 개의 데이터 캐리어들 및 10 개의 가드 캐리어들) 이 이용된다. 또한, 12 개의 파일롯 서브캐리어들이 코히런트 (coherent) 검출을 위해 허용된다. 데이터 레이트를 변화시키기 위해서는 주파수 도메인 확산 (FDS), 시간 도메인 확산 (TDS), 및 순방향 에러 정정 (FEC) 코딩이 이용된다. 이용되는 FEC 는 1/3, 1/2, 5/8 및 3/4 의 코딩 레이트를 가진 컨볼루션 코드이다.

코딩된 비트들은 각각 100 또는 200 비트들의 그룹들로 집합될 수도 있다. 그룹 내의 비트들의 쌍들은, 직교 위상 시프트 키잉 (QPSK) 과 같은 공지된 변조 기법들을 이용하여, 일반적으로 528MHz 대역들 중 하나의 대역에서 동등하게 간격을 둔 통상적으로 100 개의 데이터 톤들로 변조될 수도 있다. 고유한 피코넷과 관련된 심볼들은 6 개의 대역 그룹들 중 특정 하나를 할당받을 수도 있으며, 할당받은 대역 그룹 내의 고유한 시간 주파수 코드를 더욱 할당받을 수도 있다. 연속적인 심볼들에 대해 할당된 대역은 시간에 따라 변화하거나 또는 시간 주파수 코드에 따라 일정하게 유지되거나 할 수도 있다.

각각의 대역 그룹에 대해 10 개까지의 상이한 시간 주파수 코드들 (TFC) 을 이용함으로써 고유한 논리 채널들이 정의될 수도 있다. 시간 주파수 코드들은 ECMA 368 신호에 의해 이용되는 호핑 패턴들일 수도 있다. 일 예에서, 3 개의 타입의 패턴들이 존재할 수도 있다. 제 1 타입은 시간 주파수 인터리빙 (TFI) 될 수도 있고, 대역 그룹 내의 3 개의 주파수 대역들 간에 다양한 패턴들로 호핑하는 신호들을 포함할 수도 있다. 코딩되는 제 2 타입은 동일한 대역 그룹 내의 2 개의 대역들에 걸쳐 인터리빙되고, 2 개의 대역 TFI 또는 TFI2 로 지칭된다. 제 3 타입은 고정된 주파수 인터리빙 (FFI) 될 수도 있으며, 여기서 신호는 호핑되지 않고 하나의 주파수 대역에 머무를 수도 있다. TFC 코드의 길이는, 패킷 동안 적어도 수 회 반복되기 때문에 n 심볼들일 수도 있다 (여기서 n 은 정수 값이다).

도 3 은, 대역 그룹 내의 모든 이용가능한 대역들을 통해 데이터 심볼들을 확산시키는 10 개의 시간 주파수 (TF) 코드들에 대한 TFC 패턴들의 예를 예시한 차트 (302) 이다. 코드 패턴들은, 대역 그룹 내의 3 개 (또는 대역 그룹 #5 의 경우에는 2 개) 이용가능한 대역들 중 어느 대역이 소정의 피코넷으로부터의 연속적인 데이터 심볼들용으로 이용될 수도 있는지를 결정할 수도 있다. 예를 들어, 대역 그룹 #1 을 가정하여 TFC 1 을 살펴보면, 데이터 심볼들은 무한 반복하여 대역 1, 대역 2, 대역 3, 대역 1, 대역 2, 대역 3 에서 순차적으로 송신될 수도 있다. 대역 그룹 #2 에서 이용되는 동일한 TFC 1 은 무한 반복하여 대역 4, 대역 5, 대역 6, 대역 4, 대역 5, 대역 6 에서 순차적으로 데이터를 송신할 수도 있다. 각각의 네트워크는 대역 그룹들 중 하나 및 그 대역 그룹 내의 고유한 TFC 를 할당받을 수도 있다.

도 4 는 도 3 의 TFC들의 PHY 계층 채널화 스킴의 일 예를 예시한 차트 (402) 이다. 차트 (402) 는 매체 액세스 제어 (MAC) 채널 번호의 PHY 대역 그룹 및 TF 코드는 물론 TFC들 및 연속하는 데이터 심볼들에 대한 대역 번호들의 대응하는 반복 시퀀스에 대한 맵핑을 도시하며, 각각의 TFC 는 시간의 함수로서 변하지 않을 수도 있다. 고유한 논리 채널들은 각각의 대역 그룹에 대해 10 개까지의 상이한 TFC 코드들을 이용함으로써 정의될 수도 있다. 채널 번호는 0 내지 255 (십진수) 의 값들을 채용할 수도 있다.

일 실시형태에서, 채널 번호 9 내지 채널 번호 15 는 의무적일 수도 있다. TFC 1 내지 TFC4 를 이용하는 채널들은 상기 설명한 바와 같이 시간 주파수 인터리빙 (TFI) 된 채널들일 수도 있으며, TFC 5 내지 TFC 7 을 이용하는 채널들은 상기 설명되는, 고정된 주파수 인터리빙 (FFI) 된 채널들일 수도 있다. 정확한 TFC 를 발견하기 위하여 취득 디바이스가 탐색해야 할 수도 있는 채널들이 대다수이기 때문에, UWB 초기 취득은 매우 느릴 수도 있다.

도 5 는 복수의 심볼들이 UWB 순응 디바이스에 의해 송신될 수도 있는 방법의 일 예를 예시한다. 각각의 심볼 (502) 은 OFDM 심볼 부분 (504) 및 제로-패딩된 서픽스 부분 (506) 을 포함할 수도 있다. 그 심볼들은 (예를 들어, 도 3 및 도 4 에 예시되는) 시간 주파수 코드에 따라 복수의 주파수들을 통해 송신될 수도 있다. 이 예에서는, 심볼 송신을 위해 3 개의 주파수 대역들 (대역 A, 대역 B 및 대역 C) 이 이용되며, 여기서 제 1 심볼 (S1) 은 제 1 대역 (대역 A) 에 대한 중심 주파수에서 송신되고, 제 2 심볼 (S2) 은 제 2 대역 (대역 B) 를 통해 송신되고, 제 3 심볼 (S3) 은 제 3 대역 (대역 C) 을 통해 송신되고, 제 4 심볼 (S4) 은 제 1 대역 (대역 A) 을 통해 송신되고, 제 5 심볼 (S5) 은 제 2 대역 (대역 B) 을 통해 송신되고, 제 6 심볼 (S6) 은 제 3 대역 (대역 C) 를 통해 송신되며, 등등이다. 예를 들어, 송신을 위해 도 3 의 TFC #1 이 이용된다면, 대역 A 는 대역 #1 (도 2) 이고, 대역 B 는 대역 #2 (도 2) 이며, 대역 C 는 대역 #3 (도 2) 이다.

도 6 은 UWB 통신 네트워크의 물리 계층 (PHY) 프레임 구조의 일 예를 예시한다. 상기 설명한 바와 같이, 물리 계층 컨버전스 프로토콜 (PLCP) 은 서비스 데이터 유닛 (SDU) 을 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 으로 컨버팅하는 방법을 제공할 수도 있다. PLCP PDU (PPDU) 는 3 개의 컴포넌트들, 즉, PLCP 프리앰블 (602), PLCP 헤더 (604) 및 PLCP SDU (PSDU) (606) 를 포함할 수도 있다. PLCP 헤더 (604) 는 PHY (physical) 헤더, 테일 비트 또는 테일 심볼 ("TS"), 매체 액세스 제어 헤더 ("MAC 헤더"), 헤더 체크 시퀀스 ("HCS"), 및 패드 비트 또는 스터프 (stuff) 비트 ("SB") 를 포함할 수도 있다. PSDU (606) 는 프레임 페이로드, 데이터 SNR + 프레임 체크 시퀀스 ("FCS"), 테일 비트 또는 테일 심볼 ("TS") 및 패드 비트 또는 스터프 비트 ("SB") 를 포함할 수도 있다.

PLCP 프리앰블 (602) 은 2 개의 부분들, 패킷/프레임 동기화를 위한 시간 도메인 부분 및 그에 후속하여 채널 추정을 위한 주파수 도메인 부분을 포함할 수도 있다. PLCP 프리앰블 (602) 은 수신된 신호들의 송신/수신 프로세스, 캐리어 오프셋 보상 및 등화 (equalization) 동안 동기화를 위해 이용될 수도 있다. 각각의 TFC 에는 고유한 프리앰블 시퀀스가 할당될 수도 있다. PHY 헤더는, 스크램블링 코드, MAC 프레임의 데이터 레이트 및 데이터 길이와 같은 정보를 제시하는데 이용될 수도 있다. MAC 헤더는 프레임 조정 신호, 네트워크 식별자 ("PNID"), 목적지 식별자 ("DestID"), 소스 식별자 ("SrcID"), 단편화 (fragmentation) 제어 정보 및 스트림 인덱스 정보를 제시하는데 이용될 수도 있다.

HCS 는 PHY 헤더 및 MAC 헤더에서 발생하는 에러들을 검출하는데 이용될 수도 있다. 데이터 + FCS 에서, 데이터 필드는 그의 암호화 데이터와 함께 데이터를 송신하는데 이용될 수도 있다. FCS 필드는 송신되고 있는 데이터에서의 에러 검출에 이용될 수도 있다. SB 내의 비트들은 원하는 데이터 레이트에 적용되는 심볼 사이즈의 정수 배일 수도 있는 사이즈의 데이터 + FCS 를 생성하기 위해 삽입되는 일 타입의 더미 (dummy) 비트들일 수도 있다. 그 결과, 데이터 + FCS 의 사이즈가 원하는 데이터 레이트에 적용되는 심볼 사이즈의 정수 배인 경우에는, SB 는 삽입될 필요가 없을 수도 있다.

도 7 은 ECMA 368 순응 트랜시버에 대한 변조 파라미터들의 일 예를 예시한 테이블이다. 이 예에서, 데이터 레이트 53.3Mbps 및 80Mbps 의 경우에는 시간과 주파수 확산 모두가 이용되지만, 데이터 레이트 106.7Mbps, 160Mbps 및 200Mbps 의 경우에는 시간 확산만이 이용된다는 것이 관찰될 수 있다. 데이터 레이트를 변화시키기 위해서는 주파수 도메인 확산 (FDS), 시간 도메인 확산 (TDS) 및 순방향 에러 정정 (FEC) 코딩이 이용된다. 이용되는 FEC 는 1/3, 1/2, 5/8 및 3/4 의 코딩 레이트를 가진 컨볼루션 코드이다. 200Mb/s 이하의 데이터 레이트의 경우, 바이너리 데이터는 QPSK 콘스텔레이션에 맵핑된다. 320Mb/s 이상의 데이터의 경우, 바이너리 데이터는 듀얼-캐리어 변조 (DCM) 기법을 이용하여 다차원 콘스텔레이션에 맵핑되어야 한다.

코딩된 데이터는 도 3 및 도 4 에 예시한 바와 같이, 시간 주파수 코드 (TFC) 를 이용하여 확산될 수도 있다. ECMA 368 표준은, 2 가지 타입의 시간 주파수 코드들 (TFC) 을 특정한다 : 즉, 코딩된 정보가 3 개의 대역들에 걸쳐 인터리빙 (시간 주파수 인터리빙 (TFI) 이라 지칭) 되는 것; 및 코딩된 정보가 단일 대역을 통해 송신 (고정된 주파수 인터리빙 (FFI) 이라 지칭) 되는 것. 처음 4 개의 대역 그룹들 각각 내에서, TFI 를 이용하는 4 개의 시간 주파수 코드들 및 FFI 를 이용하는 3 개의 시간 주파수 코드들이 정의되며; 이로써, 대역 당 7 개까지의 채널들에 대한 지원을 제공한다. 제 5 대역 그룹의 경우에는, FFI 를 이용하는 2 개의 시간 주파수 코드들이 정의된다. 이 ECMA 368 표준은 총 30 개의 채널들을 특정한다.

주파수 확산 - 원리

도 8 은 복수의 주파수들을 통해 심볼이 확산될 수도 있는 방법을 예시한 도면이다. 송신이 잡음 및 간섭에 영향을 덜 받게 하기 위하여, 송신을 위한 복수의 주파수들을 통해 심볼이 반복되는 주파수 확산이 이용될 수도 있다. 예를 들어, 도 8 에서는, 심볼 (s1) 은 시간 t0 (또는 소정의 송신 시간 슬롯) 에서, 주파수들 (또는 주파수 대역들) f_a, f_b, f_c 및 f_d 를 통해 송신된다. 즉, 심볼 s1 의 제 1 버전 s1_a 는 제 1 주파수 f_a 상에서 송신되고, 심볼 s1 의 제 2 버전 s1_b 는 제 2 주파수 f_b 상에서 송신되고, 심볼 s1 의 제 3 버전 s1_c 는 제 3 주파수 f_c 상에서 송신되며, 심볼 s1 의 제 4 버전 s1_d 는 제 4 주파수 f_d 상에서 송신된다. 이러한 주파수 확산은 주파수 대역 (예를 들어, 도 2 의 대역 1, 대역 2, 대역 3, ..., 대역 14) 내에서 및/또는 대역 그룹 (예를 들어, 도 3 의 대역 그룹 1, 대역 그룹 2, ... 대역 그룹 6) 내의 복수의 주파수 대역들에 걸쳐 발생할 수도 있다. 본원에서 예상되는 바와 같이, "주파수 확산" 은 OFDM 송신 시스템들에 대한 주파수 확산 스킴들을 포함하는 다른 스킴들을 포함할 수도 있다는 것에 주목한다.

주파수 확산은 각각의 송신된 심볼에 대해 스펙트럼 다이버시티를 개선하게 돕지만, 심볼이 복수 회 송신되어, 송신기 디바이스에 대해 더 많은 전력 소비를 초래한다는 것을 또한 의미한다. 마찬가지로, 수신기 디바이스는, 그 수신기 디바이스가 동일한 심볼을 복수 회 수신 및 복조해야하기 때문에 더 많은 전력을 소비할 수도 있다.

일 예에서, 이러한 주파수 확산은 도 12 의 송신기 (1202) 의 주파수 확산기 (1208) 에 의해 구현될 수도 있다. 마찬가지로, 주파수 역확산이 도 21 의 수신기의 주파수 역확산기 (2134) 에 의해 구현될 수도 있다.

ECMA 368 표준에서는, 데이터 레이트 53.3Mbps 및 80Mbps 의 경우 4 개의 상이한 톤들 (예를 들어, 주파수들 또는 주파수 대역들) 상에서 코딩된 비트 또는 심볼이 동시에 전송되는 주파수 확산이 구현된다. 유사하게, 동일한 코딩된 비트 또는 심볼은 데이터 레이트 106.7Mbps, 160Mbps 및 200Mbps 의 경우 2 개의 상이한 톤들 상에서 동시에 전송된다.

일 특징에 따르면, 소정의 환경 하에서, 주파수 확산은 송신기 및/또는 수신기에서의 전력을 보존하기 위하여 스위치 오프될 수도 있다. 이것은 또한 전력을 더욱 보존하기 위해 소정의 송신기/수신기 컴포넌트들의 사이클링을 허용한다.

시간 확산 - 원리

도 9 는 시간에 걸쳐 심볼이 확산될 수도 있는 방법을 예시한 도면이다. 송신이 잡음 및 간섭에 덜 영향을 받게 하기 위하여, 심볼이 상이한 송신 시간에, 그리고 상이한 주파수 (또는 주파수 대역) 에서 반복되는 시간 확산이 이용될 수도 있다. 예를 들어, 시간 t0 에서, 제 1 심볼 s1 이 송신된다. 그 후, 제 2 심볼 s2 가 송신되고 있는 추후 (later) 시간 t0+1 에서, 제 1 심볼 s1 은 다시, 그러나 제 2 주파수 f_b 에서 송신된다. 제 3 심볼 s3 이 송신되고 있는 추후 시간 t0+2i 에서, 제 1 심볼 s1 은 다시, 그러나 제 3 주파수 f_c 에서 송신된다. 유사하게, 제 4 심볼 s4 가 송신되고 있는 추후 시간 t0+3i 에서, 제 1 심볼 s1 은 다시, 그러나 제 4 주파수 f_d 에서 송신된다. 이 예에서, 심볼 s1 은 송신 전력 (P₀) 을 이용하여 송신된다. 시간 확산은 각각의 송신된 심볼에 대해 스펙트럼 다이버시티를 개선하게 돕지만, 그것은 심볼이 복수 회 송신되어, 송신기 디바이스에 대해 더 많은 전력 소비를 초래한다는 것을 또한 의미한다. 마찬가지로, 수신기 디바이스는, 그 수신기 디바이스가 동일한 심볼을 복수 회 수신 및 복조해야 하기 때문에 더 많은 전력을 소비할 수도 있다.

ECMA 368 표준에서, 코딩된 비트 또는 심볼이 데이터 레이트 53.3Mbps 및 80Mbps 의 경우 (예를 들어, 상이한 주파수 또는 주파수 대역 상에서) 4 회 전송되는 시간 확산이 구현된다. 유사하게, 데이터 레이트 106.7Mbps, 160Mbps 및 200Mbps 의 경우 동일한 코딩된 비트 또는 심볼이 2 회 전송된다.

일 특징에 따르면, 소정의 환경 하에서, 시간 확산은 송신기 및/또는 수신기에서의 전력을 보존하기 위하여 스위치 오프될 수도 있다. 이것은 또한 전력을 더욱 보존하기 위해 소정의 송신기/수신기 컴포넌트들의 사이클링을 허용한다.

도 8 및 도 9 에 예시된 심볼들은, 실수 성분 및 허수 성분을 갖는 복소 심볼들로서 나타내질 수 있는 OFDM 심볼들일 수도 있다는 것에 주목한다. 이러한 상세는 단순화를 위해 생략된다.

또한, 주파수와 시간 모두의 확산이 ECMA 368 표준에서 구현되는 경우, 코딩된 비트 또는 심볼은 데이터 레이트 53.3Mbps 및 80Mbps 의 경우 4 개의 상이한 톤들 상에서 4 회 전송될 수도 있고 데이터 레이트 106.7Mbps, 160Mbps 및 200Mbps 의 경우 2 개의 상이한 톤들 상에서 2 회 전송될 수도 있다는 것에 주목한다.

액세스 단말기의 예

도 10 은 저전력 소비 UWB 통신 인터페이스를 갖는 액세스 단말기의 블록도이다. 이 예에서, 액세스 단말기 (1002) 는, 그 액세스 단말기 (1002) 가 무선 네트워크 (1008) 와 통신할 수 있게 하는 네트워크 통신 인터페이스 (1006) 에 통신적으로 커플링된 프로세싱 회로 (1004) 를 포함할 수도 있다. 네트워크 통신 인터페이스 (1006) 는, UWB 무선 네트워크를 통해 통신하도록 구성되는 송신기 (1010) 및/또는 수신기 (1012) 를 포함하는 트랜시버일 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 액세스 단말기 (1002) 는 또한 상이한 타입의 무선 네트워크들을 통해 통신하도록 구성되는 추가 네트워크 통신 인터페이스들을 포함할 수도 있다. 다양한 예들에 따르면, 액세스 단말기 (1002) 는 모바일 디바이스, 모바일 폰, 무선 단말기, 개인 통신 디바이스, 모바일 컴퓨팅 디바이스, 모바일 디지털 미디어 플레이어 및/또는 다른 타입의 이동형 또는 고정형 통신 디바이스들일 수도 있다.

액세스 단말기 (1002) 는 전력 소스 (1014), 예를 들어, 재충전가능한 배터리에 의해 전력공급될 수도 있다. 전력 소스의 동작 수명 (operating life) 을 연장, 예를 들어, 재충전 간의 동작 시간을 연장하기 위하여, 네트워크 통신 인터페이스 (1006) 는 UWB 송신/수신을 위한 전력 소비를 저감시키기 위해 하나 이상의 특징들을 포함할 수도 있다.

저전력 송신기

도 11 은 저전력 소비에 적합하게 될 수도 있는 무선 송신기의 일 예를 예시한 블록도이다. 송신기 (1102) 는 입력 데이터 (1110) 를 프로세싱하는 디지털 기저대역 프로세서 (1104) 를 포함할 수도 있다. 라디오 변조기 (1106) 는 디지털 기저대역 프로세서 (1104) 로부터 프로세싱된 입력 데이터를 수신하고, 그것을 안테나 (1108) 를 통한 무선 송신을 위한 출력 데이터로 변조할 수도 있다. 안테나 (1108) 는 무선 네트워크 (예를 들어, UWB 네트워크) 를 통해 출력 데이터 (1112) 를 송신할 수도 있다.

도 12 는 송신기 디바이스의 보다 상세한 예를 예시한 블록도이다. 일 예에서, 도 12 에 예시되는 컴포넌트들 중 하나 이상은 도 11 의 디지털 기저대역 프로세서 (1104) 및/또는 라디오 변조기 (1106) 의 일부일 수도 있다.

송신기 (1202) 에서, 스크램블링된 입력 데이터 (예를 들어, 송신을 위한 데이터) 는 컨볼루션 인코더 및 인터리버 (1204) 로부터, 콘스텔레이션 맵퍼 (1206) 로, (주파수 도메인에서 데이터를 확산시키는) 주파수 확산기 (1208) 로, 그리고 파일롯/널/가드 톤 삽입기 (1210) 로 전달되어 코딩된 심볼 스트림을 생성한다.

그 후, 직렬-병렬 컨버터 (1212) 는 코딩된 심볼 스트림을 복수의 병렬 스트림들로 컨버팅하며, 복수의 병렬 스트림들은 코딩된 심볼들을 시간 도메인으로부터 주파수 도메인으로 컨버팅하기 위해 역고속 푸리에 변환 (IFFT) 모듈 (1214) 에 의해 프로세싱된다. 병렬-직렬 컨버터 (1216) 는 그 후 병렬 데이터 스트림들을 OFDM 심볼들의 직렬 데이터 스트림으로 컨버팅한다. 이 예에서, 제로 패딩된 서픽스 (ZPS) 가 OFDM 심볼에 첨부된다는 것에 주목한다. ZPS 는 37 비트 길이일 수도 있고, 128 포인트 데이터에 첨부되어, 병렬-직렬 컨버터 (1216) 에 의해 컨버팅되는 총 165 비트들을 획득할 수도 있다. 그 후, 시간 확산기 (1218) 가 시간 도메인에서 직렬 데이터를 확산시키고, 디지털-아날로그 컨버터 (1220) 가 그 데이터를 하나 이상의 아날로그 신호들로 컨버팅한다. 송신기 아날로그 필터 (1222) 가 관련없는 주파수들을 제거하는데 이용되고, 결과의 아날로그 신호가 안테나 (1226) 를 통한 송신을 위해 주파수 합성기 (1224) 로부터 송신 주파수에 의해 변조된다.

통상의 동작 하에서, 주파수 확산기 (1208) 는 동일한 심볼을 상이한 주파수들을 통해 복수 회 (반복) 반복중이다. 예를 들어, ECMA 368 표준에서, 코딩된 비트 또는 심볼은 데이터 레이트 53.3Mbps 및 80Mbps 의 경우 4 개의 상이한 톤 상에서 4 회 전송되고, 데이터 레이트 106.7Mbps, 160Mbps 및 200Mbps 의 경우 2 개의 상이한 톤 상에서 2 회 전송된다. 이것은 IFFT 모듈 (1214) 및 디지털-아날로그 컨버터 (1220) 가 매우 빠르게 동작하게 하고 많은 전력을 소비하게 한다. 마찬가지로, 시간 확산기 (1218) 가 동작하는 모드에서는, 그것은 동일한 심볼이 상이한 시간에 반복되게 하여, 송신기 및 수신기 디바이스들에 대한 추가 전력 소비를 야기한다.

소정의 환경 하에서, 주파수 다이버시티 및/또는 시간 다이버시티를 트레이드 오프함으로써 송신기 (1202) 의 전력 소비를 저감시키는 것이 가능하다. 즉, 송신기 (1202) 를 (예를 들어, 풀 주파수 및/또는 시간 다이버시티를 갖는) 종래의 방식으로 동작시키는 대신에, 주파수 및/또는 시간 확산은 전력 소비를 낮추기 위해 (소정의 환경 하에서) 감소 또는 제거될 수도 있다. 예를 들어, 채널 조건들이 비교적 양호한 (예를 들어, 최소 레벨의 신호 세기가 제시되고/되거나 잡음 또는 간섭이 임계값 레벨보다 낮은) 상황에서, 주파수 및/또는 시간 확산의 이용은 제한된 전력 소스들을 낭비한다. 그 결과, 통신 채널이 특정 임계값보다 낮은 간섭 및/또는 잡음을 갖는다고 결정된다면, 송신기 (및 수신기) 의 동작을 변경하기 위해 일 특징이 제공된다. 이러한 환경 하에서, 주파수 및/또는 시간 확산은, 송신에 상당히 영향을 미치지 않고 (예를 들어, 데이터 송신 레이트에 영향을 미치지 않고) 제거 또는 감소될 수도 있다.

시간 게이팅 및 심볼 반복이라 지칭되는 2 가지 접근법들이 이하 설명되는데, 이는 채널 조건이 주파수 및/또는 시간 다이버시티 (확산) 의 제거 및/또는 감소를 허용할 때 송신기 (및 수신기) 에 의해 저감된 전력 소비를 초래할 수도 있다. 이런 전력 보존은 송신기로부터 수신기까지 동일한 효과적인 데이터 송신 레이트를 여전히 유지하면서 달성될 수도 있다.

송신기 상에서 동작하는 시간 게이팅의 일 예에 따르면, 주파수 확산기 (1208) 및/또는 시간 확산기 (1218) 는 턴 오프되거나 동작하지 않을 수도 있는 한편 (사이클링되지 않음), DAC (1220), TX 아날로그 필터 (1222), 주파수 합성기 (1224) 및/또는 안테나 (1226) 는 사이클 오프/온될 수도 있다. 한편, 파일롯/널/가드 톤 삽입기 (1210), 직렬-병렬 컨버터 (1212), IFFT 모듈 (1214) 및/또는 병렬-직렬 컨버터 (1216) 는 더 낮은 속도에서 동작되거나 사이클 오프/온될 수도 있다 (예를 들어, 더 낮은 듀티 사이클). 일부 경우에, 바람직한 접근법은 이들 디바이스들을 더 낮은 속도에서 동작시키는 것일 수도 있다.

송신기 상에서 동작하는 시간 반복의 일 예에 따르면, 주파수 확산기 (1208) 및/또는 시간 확산기 (1218) 는 턴 오프되거나 동작하지 않을 수도 있다 (사이클링되지 않음). 한편, 파일롯/널/가드 톤 삽입기 (1210), 직렬-병렬 컨버터 (1212), IFFT 모듈 (1214) 및/또는 병렬-직렬 컨버터 (1216) 는 사이클 오프/온 (예를 들어 듀티 사이클의 변화) 되거나 더 낮은 속도에서 동작될 수도 있다. 일부 경우에, 바람직한 접근법은 이들 디바이스들을 더 낮은 속도에서 동작시키는 것일 수도 있다.

시간 게이팅 - 시간 확산에 대한 대안

제 1 특징에 따르면, 심볼을 복수 회 (예를 들어, 2 회 또는 4 회) 전송하는 대신에, 그 심볼은 더 많은 전력을 이용하여 단 한번만 전송된다. 즉, ECMA 368 표준에서, 일 심볼 (또는 코딩된 비트) 은 데이터 레이트 53.3Mbps 및 80Mbps 의 경우 4 개의 상이한 톤 상에서 4 회 전송되고 데이터 레이트 106.7Mbps, 160Mbps 및 200Mbps 의 경우 2 개의 상이한 톤 상에서 2 회 전송될 수도 있다.

도 13 은 복수 회 대신에 단 한번만, 그러나 더 높은 송신 전력에서 심볼이 전송되는 방법의 일 예를 예시한다. 심볼 s1 이 4 개의 상이한 시간 및 주파수에서 전송되는 도 9 와 비교하여, 이 접근법에서는, 심볼 s1 은 단 한번만, 그러나 더 많은 전력을 이용하여 전송된다. 그 결과, 심볼 s1 은 (도 9 에서처럼) 후속 시간 주기 t0+1, t0+2i 및 t0+3i 에 재송신되지 않고, 대신에 (시간 주기 t0 동안) 단 한번만 송신된다. 일 구현에 따르면, 송신 전력의 증가는 심볼이 반복된 횟수에 비례한다. 예를 들어, ECMA 368 표준에서, 심볼 s1 은 송신 전력 P₀ 을 이용하여 4 회 전송될 수도 있다. 그러나, 본원에 설명된 대안의 접근법에 따르면, 동일한 심볼 s1 은 단 한번만, 그러나 전력 P₀ 의 4 배 (또는 4 × P₀) 에서 전송된다. 종래의 접근법과 달리, 심볼 s1 은 후속 송신 시간 슬롯에서 반복되지 않는다.

ECMA 368 표준에 따르는 송신기에 대해, 데이터 레이트 53.3Mbps 및 80Mbps 의 경우, 심볼은 (4 회 대신에) 단 한번만, 4 × 원시 전력에서 송신된다. 유사하게, 데이터 레이트 106.7Mbps, 160Mbps 및 200Mbsp 의 경우, 심볼은 (2 회 대신에) 단 한번만, 2 × 원시 전력에서 전송된다.

심볼 s1 이 (다수 회 대신에) 단 한번만 송신되기 때문에, 여러 송신기 컴포넌트들은, 그 심볼이 더 이상 송신되고 있지 않은 시간 동안 사이클 오프될 수도 있다. 예를 들어, 도 12 에서, IFFT 모듈 (1214) 및/또는 송신기 체인 내의 IFFT 모듈 (1214) 다음에 오는 컴포넌트들 (예를 들어, 디지털-아날로그 컨버터 (1220), TX 아날로그 필터 (1222) 등) 은 턴 오프될 수도 있다.

도 14 는 시간 게이팅을 구현할 때 송신기 체인의 컴포넌트들을 턴 오프시킴으로써 시간 게이팅이 전력 저감을 달성할 수도 있는 방법을 예시한다. 통상의 접근법에서, 심볼 s1 은 상이한 시간에 4 회 (s1_a, s1_b, s1_c, s1_d) 송신된다. 그러나, 심볼 (s1) 을 반복 없이, 그러나 더 큰 전력을 이용하여 송신함으로써, 일부 송신기 체인 컴포넌트들 (이를 테면, IFFT 모듈 (1214), 병렬-직렬 컨버터 (1216), 시간 확산기 (1218), 디지털-아날로그 컨버터 (1220), 및 TX 아날로그 필터 (1222)) 은 사이클 오프될 수도 있다.

일 접근법에 따르면, IFFT 모듈 (1214) 은 이전과 동일한 속도로 작동할 수도 있지만 심볼이 더 이상 송신되고 있지 않은 시간 동안은 전력을 보존하기 위해 사이클 온/오프될 수도 있다. 예를 들어, ECMA 368 표준의 경우, (심볼이 통상적으로 4 개의 상이한 시간에 송신되는) 데이터 53.3Mbps 및 80Mbps 에서, IFFT 모듈 (1214) 은, 그 심볼이 단 한번만 4 × 원시 전력에서 송신되는 (도 14 에 예시한 바와 같은) 시간의 1/4 시간만 턴 온될 수도 있다. 즉, IFFT 모듈 (1214) 은 일 심볼 송신에 대해 온이고, 다음의 3 개의 심볼 송신에 대해 오프이다. 유사하게, (심볼이 통상적으로 2 개의 상이한 시간에 송신되는) 데이터 레이트 106.7Mbps, 160Mbps 및 200Mbps 에서, IFFT 모듈 (1214) 은, 그 심볼이 단 한번만 2 × 원시 전력에서 송신되는 시간의 1/2 시간 턴 온될 수도 있다. 즉, IFFT 모듈 (1214) 은 일 심볼 송신에 대해 온이고, 다음의 심볼 송신에 대해 오프이다.

제 2 접근법에 따르면, IFFT 모듈 (1214) 은 전력을 보존하기 위해 종래의 구현보다 더 느린 속도로 작동할 수도 있다. 예를 들어, ECMA 368 표준의 경우, (심볼이 통상적으로 시간 주기 내의 4 개의 상이한 시간에 송신되는) 데이터 레이트 53.3Mbps 및 80Mbps 에서, IFFT 모듈 (1214) 은 심볼을 단 한번만 송신하기 위해 전체 시간 주기 동안 원시 속도의 1/4 로 작동할 수도 있다. 즉, IFFT 모듈 (1214) 은 전체 시간 주기 동안 온이지만 원시 속도의 1/4 로만 작동하여, 전력을 보존한다. 유사하게, (심볼이 통상적으로 시간 주기 내의 2 개의 상이한 시간에 송신되는) 데이터 레이트 106.7Mbps, 160Mbps 및 200Mbps 에서, IFFT 모듈 (1214) 은 심볼을 단 한번만 송신하기 위해 전체 시간 주기 동안 원시 속도의 1/2 로 작동될 수도 있다. 즉, IFFT 모듈 (1214) 은 전체 시간 주기 동안 온이지만, 원시 속도의 1/2 로만 작동되어, 전력을 보존한다.

시간 반복 - 주파수 확산에 대한 대안

제 2 특징에 따르면, 심볼을 복수 회, 그러나 (도 8 의 주파수 확산에서처럼) 상이한 주파수 상에서 전송하는 대신에, 심볼은 매번 동일한 주파수 또는 톤 상에서 전송된다. ECMA 368 표준에서, 일 심볼 (또는 코딩된 비트) 은 데이터 레이트 53.3Mbps 및 80Mbps 의 경우 4 개의 상이한 톤 상에서 4 회 전송되고, 데이터 레이트 106.7Mbps, 160Mbps 및 200Mbps 의 경우 2 개의 상이한 톤 상에서 2 회 전송된다. 따라서, 심볼이 전송될 때마다, 그 심볼은 (도 8 및 도 9 에 예시한 바와 같이) 상이한 주파수 또는 톤으로 변조된다. 본 접근법에서, 심볼은 (제 1 주파수 또는 톤에서) 단 한번만 주파수로 변조되고, 저장되어 복수 회 전송된다. 심볼을 저장함으로써, IFFT 모듈 (1214) 은 심볼을 매번 생성하는 것을 회피할 수 있다. 그 결과, IFFT 모듈 (1214) 의 프로세싱 속도 또는 듀티 사이클 중 어느 하나가 저감될 수 있어, 전력을 보존한다. 추가로, 주파수 확산기 모듈 (1208) 및/또는 시간 확산기 모듈 (1218) 은 턴 오프된다.

도 15 는 상이한 주파수들을 이용하는 대신에 동일한 주파수 f_a 상에서 복수 회 동일한 제 1 심볼 s1 이 송신되는 방법을 예시한다. 이 예에서, 제 1 심볼은 시간 주기 t0, t0+i, t0+2i 및 t0+3i 동안, 및 동일한 주파수 f_a 상에서 단 한번만 송신된다.

이 접근법에서, 일 심볼 (예를 들어, OFDM 심볼) 은 송신기에서의 디지털 기저대역 모듈에 의해 생성되고, IFFT 의 출력은, 그 출력이 현재 심볼로서 시간 t0 에서 송신될 아날로그 및 RF 컴포넌트들에 의해 프로세싱되는 동안 저장된다. 그 후, IFFT 의 저장된 출력 (예를 들어, 저장된 심볼) 은 후속 송신 주기에서 송신될 아날로그 및 RF 컴포넌트들에 의해 동일한 방식으로 반복적으로 프로세싱된다. 예를 들어, 53.3Mbps 및 80Mbps 의 데이터 레이트의 경우, 저장된 심볼은 3 회 더 송신된다. 106.7Mbps, 160Mbps 및 200Mbps 의 데이터 레이트의 경우, 저장된 심볼은 1 회 더 송신된다. 따라서, 주파수 확산기 (1208) 및 IFFT 모듈 (1214) 은 53.3Mbps 및 80Mbps 의 경우 3 개의 심볼 주기 동안 턴 오프되고, 106.7Mbps, 160Mbps 및 200Mbps 의 경우 하나의 심볼 주기 동안 턴 오프될 수도 있다. 다른 옵션은, IFFT 모듈 (1214) 이 데이터 레이트 53.3Mbps 및 80Mbps 에 대한 속도의 1/4 로 작동하고 106.7Mbps, 160Mbps 및 200Mbps 에 대한 속도의 1/2 로 작동하게 하는 것이다.

일 예에서, 본원에 설명된 시간 게이팅 스킴 및 시간 반복 스킴은 그들이 동시에 실행되지 않을 수도 있도록 서로 배타적이다. 이들 기법들은 송신기 또는 수신기 내에서 공존하지만 단 하나만이 임의의 한 순간에 구현될 수도 있다는 것에 주목한다.

저전력 송신기의 예

도 16 은 전력 보존을 수행하도록 구성될 수도 있는 저전력 송신기를 예시한 블록도이다. 이 블록도에는, 여러 송신기 컴포넌트들이 명료함을 위해 생략 또는 조합되어 있을 수도 있다. 그러나, 추가 디바이스들이 그 신규성으로부터 벗어남 없이 송신기 (1602) 의 일부일 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 송신기 (1602) 는 송신기 체인 (1604), 채널 모니터링 모듈 (1606) 및/또는 안테나 (1608) 를 포함할 수도 있다. 채널 모니터링 모듈 (1606) 은 원하는 신호 세기, 채널 잡음, 잡음 플로어, 및/또는 간섭과 같은 하나 이상의 무선 채널 특성을 결정하기 위해 송신 채널 (예를 들어, 할당된 주파수 대역 또는 그룹) 을 모니터링하도록 구성될 수도 있다. 무선 채널 특성 (예를 들어, 원하는 신호 세기, 채널 잡음, 잡음 플로어, 간섭 등) 이 허용가능한 임계값 레벨보다 낮다면, 송신기 (1602) 는, 송신 동안 더 적은 전력을 이용하는 대신에 주파수 및/또는 시간 다이버시티가 희생되는 전력 보존 모드에 진입할 수도 있다. 즉, 제 1 (통상적인) 동작 모드에서, 송신기 (1602) 는 송신으로부터 주파수 다이버시티 (예를 들어, 주파수 확산) 및/또는 시간 다이버시티 (예를 들어, 시간 확산) 를 이용할 수도 있다. 그러나, 채널 조건이 허용가능한 임계값 레벨보다 낮다면 (예를 들어, 잡음 또는 갑섭이 비교적 낮다면), 송신기는 제 2 동작 모드 (예를 들어, 전력 보존 모드) 에 진입할 수도 있으며, 여기서 송신이 여전히 발생하지만, 그 송신은 더 적은 주파수 및/또는 시간 다이버시티를 이용하여 발생한다.

송신기 체인 (1604) 은, 입력 데이터 (1610) 를 수신하고, 그 입력 데이터 (예를 들어, 일 심볼 또는 복수의 심볼들) 를 프로세싱하고, 그것을 주파수 확산기 (1615) 에 전달하는 인코더/인터리버/맵퍼 (1614) 를 포함할 수도 있다. 제 1 동작 모드에서, 주파수 확산기 (1615) 는 입력 데이터 내의 심볼에 주파수 다이버시티를 적용하여, 그 동일한 심볼을 상이한 주파수, 주파수 대역 또는 톤 상에서 동시에 송신할 수도 있다. 그 후, 주파수 확산기 (1615) 로부터의 심볼은, 심볼이 주파수 도메인에서 변환되는 IFFT 모듈 (1616), 및 시간 다이버시티를 제공하기 위해 심볼이 시간 도메인에서 확산되는 시간 확산기 (1618) 로 전달된다. 디지털-아날로그 컨버터 (DAC) (1620) 가 그 후 디지털 심볼을 아날로그 신호로 컨버팅한다. 증폭기 (1622) 가 DAC (1620) 로부터의 출력 신호에 대한 신호 전력을 증폭시킬 수도 있다. 하나 이상의 무선 주파수 (RF) 디바이스들 (1624) (예를 들어, 필터, 합성기 등) 이 증폭기 (1622) 로부터의 출력 신호를 프로세싱하고, 그것을 안테나 (1608) 를 통해 송신할 수도 있다.

채널 모니터링 모듈 (1606) 이 무선 채널 특성 또는 조건이 허용가능한 임계값 레벨보다 낮다는 것을 결정했다면, 송신기는 제 2 동작 모드에 진입할 수도 있다. 제 2 동작 모드에서는, 전력 보존을 위해 주파수 및/또는 시간 다이버시티가 감소 및/또는 제거될 수도 있다. 송신기가 UWB 송신기인 일 예에서, UWB 채널의 본질 및 잡음 또는 간섭의 결여는 송신에 상당히 영향을 미치지 않고 시간 및/또는 주파수 다이버시티의 생략을 허용할 수도 있다.

일 구현에서, 송신기 (1602) 는 제 2 동작 모드 동안 (이전에 설명한 바와 같이) 시간 게이팅을 구현할 수도 있다. 즉, 동일한 심볼을 (도 9 에서처럼) 상이한 시간 주기에 P₀ 의 송신 전력을 이용하여 복수 회 송신하는 대신에, 시간 게이팅은 그 심볼을 더 높은 송신 전력에서 단 한번만 송신한다. 일 예에서, 송신 전력은, 그 심볼이 다르게는 송신된 횟수에 직접적으로 비례할 수도 있다. 예를 들어, 심볼이 통상적으로 4 회 송신되었다면, 단일 심볼에 대한 새로운 송신 전력은 4 × P₀ 이다. 따라서, 시간 및 주파수 다이버시티가 희생되더라도, 송신되는 단일 심볼은, 더 높은 송신 전력을 갖기 때문에 정확하게 수신될 가능성이 더 높다. 그러나, IFFT 모듈 (1616) (및 가능하다면 주파수 확산기 (1615) 및/또는 시간 확산기 (1618)) 이 셧 오프되기 때문에, DAC (1620) 는 심볼이 더 이상 반복되지 않는 시간 동안 사이클 오프될 수도 있다. 이것을 달성하기 위해, 증폭기 (1622) 는, 제 2 동작 모드에서 동작할 때 그의 송신 전력을 증가시키도록 구성될 수도 있다.

다른 구현에서는, 송신기 (1602) 는 그 대신에 제 2 동작 모드 동안 (이전에 설명한 바와 같이) 시간 반복을 구현할 수도 있다. 즉, 동일한 심볼을 (도 9 에 예시한 바와 같이) 상이한 시간 주기 동안 상이한 주파수 상에서 복수 회 송신하는 대신에, 동일한 심볼은 단 한번만 생성되고, 심볼 저장장치 (1617) 내에 저장되며, (도 15 에 예시한 바와 같이) 동일한 주파수 상에서 복수 회 송신된다. 일단 심볼이 심볼 저장장치 (1617) 내에 저장되면, 주파수 확산기 (1615) 및/또는 시간 확산기 (1618) 는, 그들이 상이한 주파수 상에서 동일한 심볼을 생성할 필요가 없어지기 때문에 파워 오프될 수도 있다 (사이클 오프되지는 않는다) 는 것에 주목한다. 한편, IFFT 모듈 (1616) 은 사이클 오프/온 (예를 들어, 듀티 사이클의 변화) 될 수도 있고, 또는 더 낮은 속도로 동작될 수도 있다.

채널 모니터링 모듈 (1606) 은, 변화가 발생했는지를 결정하기 위해 채널 특성 또는 조건을 연속적으로, 주기적으로, 또는 정규적으로 모니터링할 수도 있다는 것에 주목한다. 채널 특성이 임계값 레벨보다 높으면, 송신기 (1602) 는 제 1 동작 모드로 다시 스위칭될 수도 있다. 또한, 수신기에, 송신기가 제 2 동작 모드에 따라 데이터를 송신중이라는 것을 나타내기 위하여, 송신기는 수신기에 모드 표시자를 전송할 수도 있다.

일부 동작 모드에서는, 송신기 (1602) 는 동시는 아니지만 시간 게이팅 스킴과 시간 반복 스킴 모두를 구현하도록 구성될 수도 있다. 즉, 소정의 채널 조건 하에서는, 시간 게이팅이 선택될 수도 있는 한편, 다른 채널 조건에서는 시간 반복이 선택될 수도 있다.

그 결과, 무선 송신기 디바이스에는 채널 모니터링 모듈 및 송신기 체인이 제공된다. 채널 모니터링 모듈은 송신기 디바이스와 수신기 디바이스 간의 무선 채널 특성 (예를 들어, 원하는 신호 세기, 채널 잡음 또는 간섭) 을 결정하도록 구성될 수도 있다. 송신기 체인은 역고속 푸리에 변환 모듈, 및 시간 확산기와 주파수 확산기 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다. 송신기 체인은 : (1) 무선 채널 특성이 임계값 레벨보다 높다면, 특정 송신 레이트에서 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나가 인에이블되는 심볼 송신의 제 1 모드를 선택하고; 및/또는 (2) 무선 채널 특성이 임계값 레벨보다 낮다면, 심볼 송신의 제 1 모드에 대하여, 그리고 동일한 특정 송신 레이트에서 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나가 디스에이블되는 심볼 송신의 제 2 모드를 선택하도록 구성될 수도 있다. 즉, 제 1 데이터 송신 레이트 (예를 들어, 106.7Mbps, 160Mbps 또는 200Mbps) 의 경우, 심볼 송신의 제 1 모드는 시간 확산을 이용하지만, 심볼 송신의 제 2 모드는 시간 확산을 디스에이블시킨다. 유사하게, 제 2 데이터 송신 레이트 (예를 들어, 53.3Mbps 또는 80.0Mbps) 의 경우, 심볼 송신의 제 1 모드는 시간 확산과 주파수 확산 모두를 이용하지만, 심볼 송신의 제 2 모드는 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나를 디스에이블시킨다.

송신기 체인은 또한, 시간 확산기 및 주파수 확산기 중 적어도 하나가 디스에이블된다면 역고속 푸리에 변환 모듈의 듀티 사이클 또는 속도 중 어느 하나를 저감시키도록 구성될 수도 있으며, 무선 송신기 디바이스로부터의 송신 레이트는 역고속 푸리에 변환 모듈의 듀티 사이클 또는 속도의 저감에도 불구하고 동일하게 유지된다. 송신기 체인은 또한, 무선 채널 특성과 관련된 초광대역 무선 채널을 통한 송신을 위해 디지털 표현으로부터의 심볼을 아날로그 신호로 컨버팅하도록 구성될 수도 있다. 송신기 체인은 또한, 시간 확산기 및 주파수 확산기 중 적어도 하나가 디스에이블된다는 표시자를 수신기 디바이스로 전송하도록 구성될 수도 있다.

일부 구현에 따르면, 시간 반복 및 시간 게이팅은, 송신기 체인이 QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) 변조를 구현중인 경우 (그러나 DCM (Dual Carrier Modulation) 을 구현중인 경우는 아님) 수행될 수도 있다.

도 17 은 다수의 동작 모드들을 갖는 송신기 디바이스 상에서 시간 게이팅을 이용하여 전력 보존이 달성될 수도 있는 방법을 예시한 블록도이다. 송신기 체인은 인코더/인터리버 (1702), 주파수 도메인 확산기 (FDS) (1704), 역고속 푸리에 변환 모듈 (IFFT) (1706), 시간 도메인 확산기 (TDS) (1708), 디지털-아날로그 컨버터 (DAC) (1710), 증폭기 (1712), 다른 무선 주파수 송신 디바이스들 (1714), 및 안테나 (1718) 를 포함할 수도 있다. 모드 선택기 (1716) 는, 송신기 체인 컴포넌트들을 턴 온 또는 턴 오프시키고, 그들의 듀티 사이클을 조정하며, 및/또는 그들의 프로세싱 속도를 늦춤으로써 그 송신기 체인 컴포넌트들 중 하나 이상의 동작을 제어할 수도 있다. 테이블 (1720) 은, 송신기 체인 컴포넌트들이 송신의 제 1 모드 (정규 동작) 에서, 그리고 송신의 제 2 모드 (전력 보존 동작) 에서 동작될 수도 있는 방법의 일 예를 예시한다. 모드 선택기 (1716) 는 테이블 (1720) 에 예시한 바와 같이 다양한 송신기 체인 컴포넌트들을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 전력 보존 동안, FDS (1704) 및/또는 TDS (1708) 는 턴 오프될 수도 있고, IFFT 모듈 (1706) 은 사이클 오프/온되거나 (그의 듀티 사이클을 저감), 또는 더 느린 속도로 동작될 수도 있으며, DAC (1710) 및/또는 RF 디바이스들 (1714) 은 게이팅 또는 사이클링될 수도 있어 (예를 들어, 그들의 듀티 사이클을 저감), 전력 보존을 달성할 수도 있다. 한편, 증폭기 (1712) 는 인출 신호 송신을 증폭시키기 위해 조정된다; 이를 테면, 106.7Mbps, 160Mbps 및 200Mbps 의 송신 레이트의 경우 3dB 전력 증폭 또는 53.3Mbps 및 80Mbps 의 송신 레이트의 경우 6dB 전력 증폭.

도 18 은 다수의 동작 모드들을 갖는 송신기 디바이스 상에서 시간 반복을 이용하여 전력 보존이 달성될 수도 있는 방법을 예시한 블록도이다. 예시를 위해, 도 17 의 것과 유사한 송신기 체인이 이 예에서 이용된다. 송신기 체인은 인코더/인터리버 (1802), 주파수 도메인 확산기 (FDS) (1804), 역고속 푸리에 변환 모듈 (IFFT) (1806), 시간 도메인 확산기 (TDS) (1808), 디지털-아날로그 컨버터 (DAC) (1810), 증폭기 (1812), 다른 무선 주파수 송신 디바이스들 (1814) 및 안테나 (1818) 를 포함할 수도 있다. 모드 선택기 (1816) 는, 송신기 체인 컴포넌트들을 턴 온 또는 턴 오프시키고, 그들의 듀티 사이클을 조정하며, 및/또는 그들의 프로세싱 속도를 늦춤으로써 그 송신기 체인 컴포넌트들 중 하나 이상의 동작을 제어할 수도 있다. 테이블 (1820) 은, 송신기 체인 컴포넌트들이 송신의 제 1 모드 (정규 동작) 에서, 그리고 송신의 제 2 모드 (전력 보존 동작) 에서 동작될 수도 있는 방법의 일 예를 예시한다. 모드 선택기 (1816) 는 테이블 (1820) 에 예시한 바와 같이 다양한 송신기 체인 컴포넌트들을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 전력 보존 동안, FDS (1804) 및/또는 TDS (1808) 는 턴 오프될 수도 있고, IFFT 모듈 (1806) 은 사이클 오프/온될 수도 있거나 (예를 들어, 그의 듀티 사이클을 저감), 또는 더 느린 속도로 동작될 수도 있어 전력 보존이 달성될 수도 있다. 한편, DAC (1810) 및/또는 RF 디바이스들 (1814) 은 정상적으로 동작될 수도 있고, 증폭기 (1812) 는 파워 오프된다 (증폭 없음).

일부 구현에서, 모드 선택기는 정규 동작 모드, (도 17 에 예시한 바와 같은) 시간 게이팅 전력 보존 모드 및/또는 (도 18 에 예시한 바와 같은) 시간 반복 전력 보존 모드에 따라 송신기 체인이 동작하게 할 수도 있다.

도 19 는 무선 송신기 디바이스에서의 전력 소비를 저감시키는 방법을 예시한다. 송신기 디바이스와 수신기 디바이스 간의 무선 채널 특성이 결정 또는 확인된다 (1902). 그 후, 채널 특성이 임계값 레벨보다 낮은지 여부가 결정될 수도 있다 (1904). 일부 예에 따르면, 무선 채널 특성은 원하는 신호 세기, 채널 잡음, 잡음 플로어 또는 간섭 레벨 중 적어도 하나를 확인하는 것을 포함할 수도 있다. 임계값 레벨은, 그 시간 및/또는 주파수 다이버시티가 허용가능한 것으로 간주되는 값일 수도 있다. 예를 들어, 임계값 레벨은 원하는 신호 세기 임계값, 채널 잡음 임계값, 잡음 플로어 임계값, 간섭 레벨 임계값, 그의 조합 또는 역수 (inverse) 일 수도 있다.

무선 채널 특성이 임계값 레벨보다 높다면, 특정 송신 레이트에서 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나가 인에이블되는 송신의 제 1 모드가 선택된다 (1906). 그 후, 심볼 송신의 제 1 모드가 선택된다면, 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나를 이용하여 심볼이 수신기 디바이스에 송신될 수도 있다 (1908). 시간 확산은 동일한 심볼의 상이한 버전들을 복수의 상이한 시간에 송신하는 것을 포함할 수도 있다. 주파수 확산은 동일한 심볼을 상이한 주파수를 통해 동시에 송신하는 것을 포함할 수도 있다.

그렇지 않고, 무선 채널 특성이 임계값 레벨보다 낮다면, 심볼 송신의 제 1 모드에 대하여, 그리고 동일한 특정 송신 레이트에서 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나가 디스에이블되는 송신의 제 2 모드가 선택될 수도 있다 (1910). 예를 들어, 제 1 데이터 송신 레이트 (예를 들어, 106.7Mbps, 160Mbps 또는 200Mbps) 의 경우, 심볼 송신의 제 1 모드는 시간 확산을 이용할 수도 있지만, 심볼 송신의 제 2 모드는 시간 확산을 디스에이블시킬 수도 있다. 유사하게, 제 2 데이터 송신 레이트 (예를 들어, 53.3Mbps 또는 80.0Mbps) 의 경우, 심볼 송신의 제 1 모드는 시간 확산과 주파수 확산 모두를 이용할 수도 있지만, 심볼 송신의 제 2 모드는 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나를 디스에이블시킬 수도 있다.

(송신기 체인 내의) 역고속 푸리에 변환 모듈의 듀티 사이클 또는 속도 중 어느 하나는 심볼 송신의 제 2 모드 동안 저감될 수도 있으며, 여기서 무선 송신기 디바이스로부터의 송신 레이트는 역고속 푸리에 변환 모듈의 듀티 사이클 또는 속도의 저감에도 불구하고 동일하게 유지된다 (1912). 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나가 디스에이블된다는 것을 나타내는 표시자가 또한 수신기 디바이스로 전송될 수도 있다 (1914). 그 후, 심볼은, 심볼 송신의 제 2 모드가 선택된다면 심볼 송신의 제 1 모드에서 인에이블되는 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나를 디스에이블시키면서 송신될 수도 있다 (1916).

심볼은 무선 채널 특성과 관련된 초광대역 무선 채널을 통한 송신을 위해 디지털 표현으로부터 아날로그 신호로 컨버팅될 수도 있다.

도 20 은 송신기 상에서 시간 게이팅을 수행하는 방법의 일 예를 예시한다. 이 시간 게이팅 방법은 : (a) 역고속 푸리에 변환 모듈을 이용하여 송신을 위한 OFDM 심볼을 생성하고 (2002); (b) OFDM 심볼을, 심볼들을 송신하기 위해 심볼 송신의 제 1 모드에서 이용한 것보다 더 큰 송신 전력을 이용하여 수신기 디바이스에 단 한번만 송신하며 (2004); 및/또는 (c) OFDM 심볼이 다르게는 송신 모드의 제 1 모드에서 재송신되는 시간 주기 동안 역고속 푸리에 변환 모듈을 디스에이블 (2006) 시킴으로써 구현될 수도 있다.

도 21 은 송신기 상에서 시간 반복을 수행하는 방법의 일 예를 예시한다. 이 시간 반복 방법은 : (a) 역고속 푸리에 변환 모듈을 이용하여 심볼을 제 1 주파수로 변조하여 OFDM 심볼을 획득하고 (2102); (b) 변조된 OFDM 심볼을 저장하고 (2104); (c) 변조된 OFDM 심볼을 심볼 송신 주기에 수신기 디바이스에 송신하고 (2106); (d) 저장된 변조된 OFDM 심볼을 다른 심볼 송신 주기 동안 수신기 디바이스에 재송신하며 (2108); 및/또는 (e) 전력을 보존하기 위해 저장된 변조된 심볼을 재송신하는 다른 심볼 송신 시간 주기 동안 역고속 푸리에 변환 모듈을 디스에이블 (2110) 시킴으로써 구현될 수도 있다.

저전력 수신기

도 22 는 저전력 소비에 적합하게 될 수도 있는 무선 수신기의 일 예를 예시한 블록도이다. 수신기 (2202) 는, 네트워크 (예를 들어, UWB 네트워크) 로부터 안테나 (2204) 를 통해 입력 데이터 (2210) 를 수신하는 라디오 복조기 (2206) 를 포함할 수도 있다. 수신된 입력 데이터는 출력 데이터 (2212) 를 산출하기 위해 디지털 기저대역 프로세서 (2208) 에 의해 프로세싱될 수도 있다.

도 23 은 수신기 디바이스의 보다 상세한 예를 예시한 블록도이다. 일 예에서, 도 23 에 예시되는 컴포넌트들 중 하나 이상은 도 22 의 라디오 변조기 (2206) 및/또는 디지털 기저대역 프로세서 (2208) 의 일부일 수도 있다. 수신기 (2302) 는 공중 경유 (over-the-air) 신호를 안테나 (2304) 를 통해 수신하고, 그것을 믹서 (2306), 저잡음 증폭기 (LNA) (2310), 수신 아날로그 필터 (2312), 가변 이득 증폭기 (VGA) (2314), 아날로그-디지털 컨버터 (2316) 및 수신 디지털 필터 (2318) 에 통과시킴으로써 복조하여, OFDM 심볼들을 획득한다. 동기화 및 자동 이득 제어 (AGC) 모듈 (2320) 이 주파수 합성기 (2308), VGA (2314) 및 직렬-병렬 컨버터 (2322) 를 동기화시킬 수도 있다. (복조된 신호로부터의) OFDM 심볼들은 그 후 직렬-병렬 컨버터 (2322), 고속 푸리에 변환 (FFT) 모듈 (2324), 및 병렬-직렬 컨버터 (2326) 를 통과하여 코딩된 심볼들을 획득한다. 그 후, 직렬 데이터 (코딩된 심볼들) 는 위상 추적기 (2330), 채널 추정기 (2328) 에 커플링되는 LLR (log-likelihood ratio) 추정기 (2332), 시간 및/또는 주파수 역확산기 (2334), 파일롯/널/가드 톤 제거기 (2336), 및 디인터리버 및 비터비 디코더 (2338) 를 통과하여 출력 데이터 (2340) 를 산출한다. 수신기 (2302) 는 예시를 단순화하기 위하여 도시되지 않는 추가 컴포넌트들을 포함할 수도 있다는 것에 주목한다.

다양한 특징들에 따르면, 수신기는 송신기로부터 송신된 데이터를 수신하도록 구성될 수도 있다. 일 예에서, 송신기는 CDMA 368 표준에 따라 데이터를 변조 및 송신하는 제 1 동작 모드를 가질 수도 있다. 제 2 동작 모드에서, 송신기는 (이전에 설명한 바와 같이) 시간 게이팅 및/또는 시간 반복을 구현하여 송신 동안 전력을 보존할 수도 있다. 마찬가지로, 수신기 (2302) 는 이 제 2 동작 모드를 이용하여 전력을 또한 보존할 수도 있다.

도 24 는 송신기에 의해 시간 게이팅이 이용될 때 수신기가 동작할 수도 있는 방법을 예시한 블록도이다. 일 예에서, 도 24 에 예시되는 컴포넌트들 중 하나 이상은 도 22 의 라디오 변조기 (2206) 및/또는 디지털 기저대역 프로세서 (2208) 또는 도 22 의 수신기의 일부일 수도 있다. 수신기 (2402) 는 공중 경유 신호를 안테나 (2404) 를 통해 수신하고, 대역 통과 필터 (2406) 및 저잡음 증폭기 (2408) 를 통과할 수도 있다. 그 후, 그 신호는 믹서 (2410), 수신 아날로그 필터 (예를 들어, 저역 통과 필터) (2412), 가변 이득 증폭기 (VGA) (2414) 및 아날로그-디지털 컨버터 (2416) 를 통과하게 된다. 그 후, (수신된 신호 내의) 디지털화된 심볼은 리샘플러 (2418) 및 회전자 (2420) 를 통과한다. 동기화 및 자동 이득 제어 (AGC) 모듈 (2424) 은 주파수 합성기 (2426), 및 회전자 (2420) 에 커플링된 페이저 (phasor) 생성기 (2422) 를 동기화시킬 수도 있다. 그 후, 직렬 디지털 데이터는 오버랩 및 가산 모듈 (2428), 직렬-병렬 컨버터 (2430), 고속 푸리에 변환 (FFT) 모듈 (2432) 및 병렬-직렬 컨버터 (2434) 를 통과한다. 직렬 데이터는 그 후 널/가드 톤 제거기 (2436), 및 채널 추정기 (2438) 및 위상 추적기 (2442) 에 따라 조정되는 채널 가중화 모듈 (2440) 을 통과한다. 그 후, 데이터/파일롯 추출기 (2444) 는 신호로부터 데이터 또는 파일롯들을 추출하고, 그것은 그 후 디인터리버 (2446) 및 비터비 디코더 (2448) 를 통과하여 출력 데이터 (2450) 를 산출한다. 수신기 (2402) 는 예시를 단순화하기 위하여 도시되지 않은 추가 컴포넌트들을 포함할 수도 있다는 것에 주목한다.

수신기 (2402) 는 (도 8 에 예시한 바와 같이) 상이한 주파수 상에서 동일한 심볼의 동일한 다수의 버전들을 수신하는 대신에 (도 13 및 도 14 에 예시한 바와 같이) 통상적인 것보다 더 높은 전력에서 단일 송신을 통해 심볼을 수신하도록 구성될 수도 있다. 심볼은 단 한번만 수신되고 있기 때문에, 수신기 (2402) 의 다양한 컴포넌트들은 전력을 보존하기 위해 사이클 오프되거나 감속될 수도 있다. 예를 들어, FFT 모듈 (2432), VGA (2414), ADC (2416) 등은 더 느린 속도로 동작되거나 또는 사이클 오프될 수도 있다.

일 특징에 따르면, FFT 모듈 (2432) 은 시간 게이팅이 구현될 때 감속될 수도 있다. 예를 들어, (UWB 에 대한 ECMA 368 표준에서는) 데이터 레이트 53.3Mbps 및 80Mbps 의 경우, FFT 모듈 (2432) 은 (4 개 대신에 단 하나의 심볼만이 전송되고 있기 때문에) 그의 원시 속도의 1/4 속도로 동작될 수도 있다. 106.7Mbps, 160Mbps 및 200Mbps 의 데이터 레이트의 경우, FFT 모듈 (2432) 은 (2 개 대신에 단 하나의 심볼만이 전송되고 있기 때문에) 그의 원시 속도의 1/2 속도로 동작될 수도 있다.

다른 특징에 따르면, FFT 모듈 (2432) 은 그 대신에 시간 게이팅 동안 전력을 보존하기 위해 사이클 오프 및 온될 수도 있다. 예를 들어, (UWB 에 대한 ECMA 368 표준에서는) 데이터 레이트 53.3Mbps 및 80Mbsp 의 경우, FFT 모듈 (2432) 은 (4 개 대신에 단 하나의 심볼만이 전송되고 있기 때문에) 단지 1/4 시간에만 동작되고 3/4 시간은 사이클 오프될 수도 있다. 106.7Mbps, 160Mbps 및 200Mbps 의 데이터 레이트의 경우, FFT 모듈 (2432) 은 (2 개 대신에 단 하나의 심볼만이 전송되고 있기 때문에) 1/2 시간 동작되고 나머지 1/2 시간은 사이클 오프될 수도 있다.

수신기에서의 시간 게이팅의 일 예에 따르면, 안테나 (2404), 대역 통과 필터 (2406), LNA (2408), 믹서 (2410), 저역 통과 필터 (2412), VGA (2414), ADC (2416), 및 주파수 합성기 (2426) 는 사이클 오프/온될 수도 있다 (저감된 듀티 사이클). 리샘플러 (2418), 회전자 (2420), 페이저 생성기 (2422), 동기화 추정기 (2424), 오버랩 및 가산 모듈 (2428), 직렬-병렬 컨버터 (2430), FFT 모듈 (2432), 병렬-직렬 컨버터 (2434), 널/가드 톤 제거기 (2436), 채널 추정기 (2438), 채널 가중화 모듈 (2440), 위상 추적기 (2442), 및/또는 데이터/파일롯 추출기 (2444) 는 전력을 보존하기 위해 사이클 오프/온되거나 더 낮은 속도로 동작될 수도 있다.

도 25 는 송신기에 의해 시간 반복이 이용될 때 수신기가 동작할 수도 있는 방법을 예시한 블록도이다. 일 예에서, 도 25 에 예시되는 컴포넌트들 중 하나 이상은 도 22 의 라디오 변조기 (2206) 및/또는 디지털 기저대역 프로세서 (2208) 또는 도 23 의 수신기의 일부일 수도 있다. 수신기 (2502) 는 공중 경유 신호를 안테나 (2504) 를 통해 수신하고, 대역 통과 필터 (2506) 및 저잡음 증폭기 (2508) 를 통과시킬 수도 있다. 그 후, 그 신호는 믹서 (2510), 수신 아날로그 필터 (예를 들어, 저역 통과 필터) (2512), 가변 이득 증폭기 (VGA) (2514), 및 아날로그-디지털 컨버터 (2516) 로 전달된다. 그 후, (수신된 신호 내의) 디지털화된 심볼은 리샘플러 (2518) 및 회전자 (2520) 를 통과한다. 동기화 및 자동 이득 제어 (AGC) 모듈 (2524) 은 주파수 합성기 (2526), 및 회전자 (2520) 에 커플링된 페이저 생성기 (2522) 를 동기화시킬 수도 있다. 그 후, 직렬 디지털 데이터는 오버랩 및 가산 모듈 (2528) 및 직렬-병렬 컨버터 (2530) 를 통과한다.

시간 반복이 구현될 때, 수신기 (2502) 는 동일한 심볼의 각각의 카피를 수신하고, 그들을 수신기 체인에 의해 개별적으로 프로세싱한다. 그러나, 아날로그 컴포넌트들의 출력 (예를 들어, 직렬-병렬 컨버터 (2530) 로부터의 출력) 이 제 1 카피 심볼용으로 (버퍼 (2532) 내에) 저장되고, 심볼의 다른 카피들이 이 저장된 카피에 더해진다. FFT 모듈 (2534) 은, 심볼의 모든 카피들이 버퍼 (2532) 내에 어큐뮬레이팅될 때까지 현재 심볼의 프로세싱을 대기한다. 따라서, (ECMA 368 표준의) 53.3Mbps 및 80Mbps 의 데이터 레이트의 경우, FFT 모듈 (2534) 은 (일 심볼이 4 회 전송되기 때문에) 1/4 시간 작동될 수 있다. 유사하게, 데이터 레이트 106.7Mbps, 160Mbps 및 200Mbps 의 경우, FFT 모듈 (2534) 은 (일 심볼이 2 회 전송되기 때문에) 1/2 시간 작동될 수 있다. 다른 솔루션은, FFT 모듈 (2534) 이 데이터 레이트 53.3Mbps 및 80Mbps 의 경우 그의 정상 속도의 1/4 속도로 작동하게 하고 106.7Mbps, 160Mbps 및 200Mbps 의 경우 그의 통상의 속도의 1/2 속도로 작동하게 하는 것이다.

일단 FFT 모듈 (2534) 에 의해 프로세싱되면, 그 심볼은 또한 병렬-직렬 컨버터 (2538) 에 의해 프로세싱되어 직렬 데이터를 산출 (코딩된 심볼들이 획득) 할 수도 있다. 그 후, 직렬 데이터는 널/가드 톤 제거기 (2540), 및 채널 추정기 (2536) 및 위상 추적기 (2546) 에 따라 조정되는 채널 가중화 모듈 (2542) 을 통과한다. 그 후, 데이터/파일롯 추출기 (2544) 는 그 신호로부터 데이터 또는 파일롯들을 추출하고, 그것은 그 후 디인터리버 (2548) 및 비터비 디코더 (2550) 를 통과하여 출력 데이터 (2552) 를 산출한다. 수신기 (2502) 는 예시를 단순화하기 위해 도시되지 않은 추가 컴포넌트들을 포함할 수도 있다는 것에 주목한다.

수신기 (2502) 는 (도 15 에 예시한 바와 같이) 시간 반복을 수행하도록 구성될 수도 있다. 수신기는 일 심볼을 상이한 심볼 송신 주기에 제 1 송신 주파수 상에서 복수 회 수신할 수도 있으며, 이로써 동일한 심볼의 다양한 재송신의 어큐뮬레이션을 허용한다. 동일한 주파수 상의 동일한 심볼의 이러한 재송신은 도 15 에 예시된다. 그 심볼이 어큐뮬레이팅되고 있기 때문에, 수신기 체인 내의 FFT 모듈 (2534) (및 가능하다면 다른 컴포넌트들) 은 에너지를 보존하기 위해 더 장기간 사이클 오프될 수도 있으며, 또는 더 낮은 속도로 작동될 수 있다.

시간 반복의 일 예에 따르면, FFT 모듈 (2534), 채널 추정기 (2536), 병렬-직렬 컨버터 (2538), 널/가드 톤 제거기 (2540), 채널 가중화 모듈 (2542), 위상 추적기 (2546) 및/또는 데이터/파일롯 추출기 (2544) 는 전력을 보존하기 위해 사이클 오프/온되거나 더 낮은 속도로 동작될 수도 있다.

도 26 은 전력 보존을 수행하도록 구성될 수도 있는 저전력 수신기를 예시한 블록도이다. 수신기 (2602) 는 안테나 (2610), 송신 모드 검출기 (2606) 및 수신기 체인 (2604) 을 포함할 수도 있다. 송신 모드 검출기는 심볼 송신의 2 개의 모드들 중 적어도 하나의 모드를 나타내는 표시자를 송신기 디바이스로부터 수신하도록 구성될 수도 있다. 수신기 체인 (2604) 은 입력 데이터 (2608) 를 안테나 (2610) 를 통해 수신하고, 입력 데이터를 RF 디바이스들 (2612), DAC (2614), 주파수 역확산기 (2616), FFT 모듈 (2618), 시간 역확산기 (2620), 버퍼 (2622) 및 디코더/디인터리버 (2624) 를 통해 프로세싱하여 출력 데이터 (2626) 를 산출할 수도 있다. 수신기 체인은 : (a) 송신기 디바이스가 특정 송신 레이트에 대해 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나를 인에이블시키는 제 1 모드에 따라 심볼을 송신하고, (b) 송신기 디바이스가 심볼 송신의 제 1 모드 및 동일한 특정 데이터 송신 레이트에 대하여 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나를 디스에이블시키는 제 2 모드에 따라 심볼을 수신하며; 및/또는 (c) 동일한 특정 송신 레이트에 대해 제 1 모드에 대하여 제 2 모드에서 고속 푸리에 변환 모듈의 듀티 사이클 또는 프로세싱 속도 중 어느 하나를 저감시키도록 구성될 수도 있다. 제 1 데이터 송신 레이트의 경우, 심볼 송신의 제 1 모드는 시간 확산을 이용할 수도 있지만 심볼 송신의 제 2 모드는 시간 확산을 디스에이블시킨다. 제 2 데이터 송신 레이트의 경우, 심볼 송신의 제 1 모드는 시간 확산과 주파수 확산 모두를 이용하지만, 심볼 송신의 제 2 모드는 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나를 디스에이블시킨다.

도 27 은 다수의 동작 모드들을 갖는 수신기 디바이스 상에서 시간 반복을 이용하여 전력 보존이 달성될 수도 있는 방법을 예시한 블록도이다. 수신기 체인은 무선 주파수 (RF) 디바이스들 (2702), 디지털-아날로그 컨버터 (2704), 주파수 역확산기 (2706), 고속 푸리에 변환 (FFT) 모듈 (2708), 시간 역확산기 (2710), 및/또는 디코더/디인터리버 (2712) 를 포함할 수도 있다. 모드 선택기 (2716) 는 수신기 체인 컴포넌트들을 턴 온 또는 턴 오프시키고, 그들의 듀티 사이클을 조정하며, 및/또는 그들의 프로세싱 속도를 늦춤으로써 그 수신기 체인 컴포넌트들의 하나 이상의 동작을 제어할 수도 있다. 테이블 (2720) 은 수신기 체인 컴포넌트들이 송신의 제 1 모드 (정규 동작) 에서, 송신의 제 2 모드에서 (시간 게이팅에 의한 전력 보존) 및 송신의 제 3 모드에서 (시간 반복에 의한 전력 보존) 동작될 수도 있는 방법의 일 예를 예시한다. 모드 선택기 (2716) 는 테이블 (2720) 에 예시한 바와 같이 다양한 수신기 체인 컴포넌트들을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 시간 게이팅에 의한 전력 보존 동안, RF 디바이스들 (2702) 및 DAC (2704) 는 게이팅/사이클링될 수도 있고 (예를 들어, 듀티 사이클의 변화), FDS (2706) 및/또는 TDS (2710) 는 턴 오프될 수도 있으며, FFT 모듈 (2708) 은 사이클 오프/온될 수도 있으며 (예를 들어, 듀티 사이클의 저감), 또는 더 느린 속도로 동작되어, 전력 보존이 달성될 수도 있다. 다른 경우에, 시간 반복에 의한 전력 보존 동안, RF 디바이스들 (2702) 및 DAC (2704) 는 (게이팅/사이클링 없이) 정상적으로 동작될 수도 있고, FDS (2706) 및/또는 TDS (2710) 는 턴 오프될 수도 있으며, FFT 모듈 (2708) 은 사이클 오프/온될 수도 있으며 (예를 들어, 듀티 사이클의 저감), 또는 더 느린 속도로 동작되어, 전력 보존이 달성될 수도 있다.

다양한 구현에서, 모드 선택기 (2716) 는 정규 동작 모드, 시간 게이팅 전력 보존 모드 및/또는 시간 반복 전력 보존 모드에 따라 수신기 체인이 동작하게 할 수도 있다. 수신기의 일부 구현은 시간 게이팅과 시간 반복 모두가 아닌 시간 게이팅 또는 시간 반복 중 어느 하나를 포함할 수도 있는 한편, 다른 구현은 동시에 포함하는 것은 아니지만 시간 게이팅과 시간 반복 모드를 포함할 수도 있다는 것에 주목한다.

도 28 은 무선 수신기 디바이스에서의 전력 소비를 저감시키는 방법을 예시한다. 심볼 송신의 2 개의 모드들 중 적어도 하나를 나타내는 표시자가 송신기 디바이스로부터 수신될 수도 있다 (2802). 어느 심볼 송신의 모드를 나타내는지가 결정된다 (2804).

심볼 송신의 제 1 모드에서, 수신기 디바이스는 특정 송신 레이트에 대해 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나를 인에이블시킨다 (2806). 고속 푸리에 변환 모듈은 제 1 듀티 사이클 및 프로세싱 속도에 따라 동작된다 (2808). 후속하여, 제 1 모드에 따라 송신되는 심볼이 수신될 수도 있다 (2810). 시간 확산은 상이한 주파수를 통해 복수의 상이한 시간에 동일한 심볼의 송신을 포함할 수도 있다. 주파수 확산은 상이한 주파수를 통해 동일한 심볼의 동시 송신을 포함할 수도 있다.

심볼 송신의 제 2 모드에서, 수신기 디바이스는 심볼 송신의 제 1 모드 및 동일한 특정 송신 레이트에 대하여 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나를 디스에이블시킨다 (2812). 제 2 모드에서, 고속 푸리에 변환 모듈의 듀티 사이클 또는 프로세싱 속도 중 어느 하나는 동일한 특정 송신 레이트에 대해 제 1 모드에 대하여 저감된다 (2814). 후속하여, 제 2 모드에 따라 송신되는 심볼이 수신될 수도 있다 (2816). 제 1 데이터 송신 레이트의 경우, 심볼 송신의 제 1 모드는 시간 확산을 이용할 수도 있지만, 심볼 송신의 제 2 모드는 시간 확산을 디스에이블시킨다. 제 2 데이터 송신 레이트의 경우, 심볼 송신의 제 1 모드는 시간 확산과 주파수 확산 모드를 이용할 수도 있지만, 심볼 송신의 제 2 모드는 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나를 디스에이블시킨다. 수신기 디바이스는 초광대역 유럽 컴퓨터 제조업자 협회 (ECMA) 368 표준에 따를 수도 있다.

일 구현에서, 제 2 모드에 따라 동작할 때, 수신기는 시간 반복 스킴에 따라 심볼들을 수신하도록 구성될 수도 있다. 심볼의 동일한 버전은 복수의 심볼 송신 주기에 걸쳐 동일한 주파수를 통해 수신될 수도 있다. 심볼의 수신된 버전들은 그 후 어큐뮬레이팅된다. 고속 푸리에 변환 모듈은 전력을 보존하기 위해 심볼의 모든 버전들이 수신될 때까지 디스에이블될 수도 있다. 그 후, 어큐뮬레이팅된 심볼은 고속 푸리에 변환 모듈을 이용하여 프로세싱될 수도 있다.

일 구현에서, 제 2 모드에 따라 동작할 때, 수신기는 시간 게이팅 스킴에 따라 심볼들을 수신하도록 구성될 수도 있다. 심볼은 제 1 모드에서처럼 복수의 시간 송신 주기에 걸쳐 복수 회 대신에 단 한번만 수신될 수도 있으며, 그 심볼은 동일한 심볼 송신을 위해 제 1 모드에서 이용한 것보다 더 큰 전력에서 송신된다. 고속 푸리에 변환 모듈은, 심볼이 다르게는 심볼 송신의 제 1 모드에서 재송신되는 시간 주기 동안 디스에이블될 수도 있다.

전력 보존 모드 동안 시간 게이팅이 이용되든지 시간 반복이 이용되든지 간에, 효과적인 데이터 송신 레이트는 정상 동작 모드에 대한 전력 보존 모드 동안 동일하게 유지될 수도 있다는 것에 주목한다.

일반적으로, 본 개시물에 설명된 프로세싱의 대부분은 유사한 방식으로 구현될 수도 있다는 것이 인정되어야 한다. 회로(들) 또는 회로 섹션들 중 임의의 것은, 단독으로 또는 집적 회로의 일부로서 하나 이상의 프로세서들과 조합하여 구현될 수도 있다. 회로들 중 하나 이상은 집적 회로, 어드밴스 RISC 머신 (ARM) 프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 범용 프로세서 등 상에 구현될 수도 있다.

또한, 실시형태들은 플로우차트, 플로우도, 구조도 또는 블록도로서 도시되는 프로세스로서 설명될 수도 있다는 것에 주목하게 된다. 플로우차트가 동작들을 순차 프로세스로서 설명할 수도 있지만, 그 동작들 대부분은 병렬로 또는 동시에 수행될 수 있다. 또한, 그 동작들의 순서는 재배열될 수도 있다. 프로세스는 그의 동작들이 완료될 때 종료된다. 프로세스는 방법, 함수, 절차, 서브루틴, 서브프로그램 등에 대응할 수도 있다. 프로세스가 함수에 대응할 때, 그의 종료는 그 함수의 호출 함수 또는 메인 함수로의 복귀에 대응한다.

본 출원에 사용할 때, "컴포넌트", "모듈", "시스템" 등이라는 용어들은 컴퓨터 관련 엔티티, 하드웨어, 펌웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어, 또는 실행중인 소프트웨어를 지칭하는 것으로 의도된다. 예를 들어, 컴포넌트는 프로세서 상에서 실행되는 프로세스, 프로세서, 오브젝트, 실행가능한 것, 실행의 스레드, 프로그램 및/또는 컴퓨터일 수도 있지만, 이들로 제한되지는 않는다. 예시에 의해, 컴퓨팅 디바이스 상에서 실행되는 애플리케이션과 컴퓨팅 디바이스 모두는 일 컴포넌트일 수 있다. 하나 이상의 컴포넌트들은 프로세서 및/또는 실행의 스레드 내에 상주할 수 있으며, 일 컴포넌트는 하나의 컴퓨터 상에 로컬화될 수도 있고/있거나 2 개 이상의 컴퓨터들 사이에 분산될 수도 있다. 또한, 이들 컴포넌트들은 다양한 데이터 구조가 저장되어 있는 다양한 컴퓨터 판독가능 매체로부터 실행될 수 있다. 컴포넌트들은 이를 테면, 하나 이상의 데이터 패킷들을 갖는 신호 (예를 들어, 로컬 시스템, 분산 시스템 내의 다른 컴포넌트와, 및/또는 신호에 의하여 인터넷과 같은 네트워크를 통해 다른 시스템들과 상호작용하는 일 컴포넌트로부터의 데이터) 에 따라 로컬 및/또는 원격 프로세스들에 의하여 통신할 수도 있다.

또한, 저장 매체는 판독 전용 메모리 (ROM), 랜덤 액세스 메모리 (RAM), 자기 디스크 저장 매체, 광학 저장 매체, 플래시 메모리 디바이스들 및/또는 정보를 저장하는 다른 머신 판독가능 매체를 포함하는, 데이터를 저장하는 하나 이상의 디바이스들을 나타낼 수도 있다. "머신 판독가능 매체" 라는 용어는 휴대용 또는 고정형 저장 디바이스들, 광학 저장 디바이스들, 무선 채널들 및 명령(들) 및/또는 데이터를 저장, 포함 또는 운반할 수 있는 다양한 다른 매체들을 포함하지만, 이들로 제한되지는 않는다.

또한, 실시형태들은, 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어, 마이크로코드, 또는 이들의 임의의 조합에 의해 구현될 수도 있다. 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어 또는 마이크로코드에 구현한 경우, 필수 태스크들을 수행하기 위한 프로그램 코드 또는 코드 세그먼트들이 저장 매체 또는 다른 저장장치(들)와 같은 머신 판독가능 매체에 저장될 수도 있다. 프로세서는 필수 태스크들을 수행할 수도 있다. 코드 세그먼트는 절차, 함수, 서브프로그램, 프로그램, 루틴, 서브루틴, 모듈, 소프트웨어 패키지, 클래스, 또는 명령들, 데이터 구조들 또는 프로그램 스테이트먼트들의 임의의 조합을 나타낼 수도 있다. 코드 세그먼트는 정보, 데이터, 독립변수, 파라미터, 또는 메모리 컨텐츠를 전달 및/또는 수신함으로써 다른 코드 세그먼트 또는 하드웨어 회로에 커플링될 수도 있다. 정보, 독립변수, 파라미터, 데이터 등은 메모리 공유, 메시지 전달, 토큰 전달, 네트워크 송신 등을 포함하는 임의의 적절한 수단을 통하여 전달, 포워딩, 또는 송신될 수도 있다.

도면들에 예시된 컴포넌트들, 단계들 및/또는 함수들 중 하나 이상은 단일 컴포넌트, 단계 또는 함수로 재배열 및/또는 조합될 수도 있고 또는 의사 랜덤수 생성의 동작에 영향을 미치지 않고 여러 컴포너트들, 단계들 또는 함수들에 수록될 수도 있다. 추가 엘리먼트들, 컴포넌트들, 단계들 및/또는 함수들은 또한 본 발명으로부터 벗어남 없이 추가될 수도 있다. 도면들에 예시된 장치, 디바이스 및/또는 컴포넌트는 도면들에서 설명되는 방법, 특징 또는 단계의 하나 이상을 수행하도록 구성될 수도 있다. 본원에 설명된 신규 알고리즘은 소프트웨어 및/또는 임베딩된 하드웨어에서 효율적으로 구현될 수도 있다.

당업자는 또한 본원에 개시된 실시형태들과 함께 설명된 다양한 예시적인 논리 블록, 모듈, 회로 및 알고리즘 단계가 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어 또는 양자의 조합으로서 구현될 수도 있다는 것을 알 것이다. 하드웨어와 소프트웨어의 이런 상호교환가능성을 예시하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들 및 단계들은 그들의 기능성의 관점에서 일반적으로 상술되었다. 이러한 기능성이 하드웨어로 구현되는지 소프트웨어로 구현되는지는 전체 시스템에 부과된 특정 애플리케이션 및 설계 제약에 의존한다.

본원에 설명된 본 발명의 다양한 특징들은 본 발명으로부터 벗어남 없이 상이한 시스템들에서 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일부 구현은 이동 또는 정적 통신 디바이스 (예를 들어, 액세스 단말기) 및 복수의 이동 또는 정적 기지국들 (예를 들어, 액세스 포인트들) 과 함께 수행될 수도 있다.

전술한 실시형태들은 단지 예이며 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다는 것에 주목하게 되어야 한다. 본 실시형태들의 설명은 특허청구의 범위를 제한하지 않고 예시하는 것으로 의도된다. 이로써, 본 교시는 다른 타입의 장치에 쉽게 적용될 수 있으며, 많은 대안, 변경 및 변화가 당업자에게 명백할 것이다.

Claims

무선 송신기 디바이스에서의 전력 소비를 저감시키는 방법으로서,
상기 무선 송신기 디바이스와 수신기 디바이스 간의 무선 채널 특성을 결정하는 단계;
상기 무선 채널 특성이 임계값 레벨보다 높다면, 특정 송신 레이트에서 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나가 인에이블되는 심볼 송신의 제 1 모드를 선택하는 단계; 및
상기 무선 채널 특성이 상기 임계값 레벨보다 낮다면, 상기 심볼 송신의 제 1 모드에 대하여, 그리고 동일한 상기 특정 송신 레이트에서 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나가 디스에이블되는 심볼 송신의 제 2 모드를 선택하는 단계를 포함하는, 무선 송신기 디바이스에서의 전력 소비를 저감시키는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 무선 채널 특성을 결정하는 단계는, 원하는 신호 세기, 및 채널 잡음, 잡음 플로어 또는 간섭 레벨 중 적어도 하나를 확인하는 단계를 포함하는, 무선 송신기 디바이스에서의 전력 소비를 저감시키는 방법.
제 1 항에 있어서,
제 1 데이터 송신 레이트의 경우, 상기 심볼 송신의 제 1 모드는 시간 확산을 이용하지만, 상기 심볼 송신의 제 2 모드는 시간 확산을 디스에이블시키는, 무선 송신기 디바이스에서의 전력 소비를 저감시키는 방법.
제 3 항에 있어서,
제 2 데이터 송신 레이트의 경우, 상기 심볼 송신의 제 1 모드는 시간 확산과 주파수 확산 모두를 이용하지만, 상기 심볼 송신의 제 2 모드는 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나를 디스에이블시키는, 무선 송신기 디바이스에서의 전력 소비를 저감시키는 방법.
제 1 항에 있어서,
시간 확산은, 복수의 상이한 시간에 동일한 심볼의 상이한 버전들을 송신하는 것을 포함하는, 무선 송신기 디바이스에서의 전력 소비를 저감시키는 방법.
제 1 항에 있어서,
주파수 확산은, 상이한 주파수들을 통해 동일한 심볼을 동시에 송신하는 것을 포함하는, 무선 송신기 디바이스에서의 전력 소비를 저감시키는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 심볼 송신의 제 1 모드가 선택된다면, 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나를 이용하여 심볼을 송신하는 단계; 및
상기 심볼 송신의 제 2 모드가 선택된다면, 상기 심볼 송신의 제 1 모드에서 인에이블되는 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나를 디스에이블시키면서 심볼을 송신하는 단계를 더 포함하는, 무선 송신기 디바이스에서의 전력 소비를 저감시키는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 무선 송신기 디바이스는, 초광대역 유럽 컴퓨터 제조업자 협회 (ECMA) 368 표준에 따르는, 무선 송신기 디바이스에서의 전력 소비를 저감시키는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 심볼 송신의 제 2 모드 동안 역고속 푸리에 변환 모듈의 듀티 사이클 또는 속도 중 어느 하나를 저감시키는 단계를 더 포함하며,
상기 무선 송신기 디바이스로부터의 송신 레이트는, 상기 역고속 푸리에 변환 모듈의 듀티 사이클 또는 속도의 저감에도 불구하고 동일하게 유지되는, 무선 송신기 디바이스에서의 전력 소비를 저감시키는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 심볼 송신의 제 2 모드 동안, 상기 방법은,
역고속 푸리에 변환 모듈을 이용하여 심볼을 제 1 주파수로 변조하는 단계;
상기 변조된 심볼을 저장하는 단계;
상기 변조된 심볼을 심볼 송신 주기에 상기 수신기 디바이스에 송신하는 단계;
상기 저장된 변조된 심볼을 다른 심볼 송신 주기 동안 상기 수신기 디바이스에 재송신하는 단계; 및
전력을 보존하기 위해 상기 저장된 변조된 심볼을 재송신하는 상기 다른 심볼 송신 주기 동안 상기 역고속 푸리에 변환 모듈을 디스에이블시키는 단계를 더 포함하는, 무선 송신기 디바이스에서의 전력 소비를 저감시키는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 심볼 송신의 제 2 모드 동안, 상기 방법은,
역고속 푸리에 변환 모듈을 이용하여 송신을 위한 심볼을 생성하는 단계;
상기 심볼을, 심볼들을 송신하기 위해 상기 심볼 송신의 제 1 모드에서 이용한 것보다 더 큰 송신 전력을 이용하여 단 한번만 상기 수신기 디바이스에 송신하는 단계; 및
상기 심볼이 다르게는 상기 심볼 송신의 제 1 모드에서 재송신되는 시간 주기 동안 상기 역고속 푸리에 변환 모듈을 디스에이블시키는 단계를 더 포함하는, 무선 송신기 디바이스에서의 전력 소비를 저감시키는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 무선 채널 특성과 관련된 초광대역 무선 채널을 통한 송신을 위해 디지털 표현으로부터의 심볼을 아날로그 신호로 컨버팅하는 단계를 더 포함하는, 무선 송신기 디바이스에서의 전력 소비를 저감시키는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 수신기 디바이스로, 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나가 디스에이블된다는 표시자를 전송하는 단계를 더 포함하는, 무선 송신기 디바이스에서의 전력 소비를 저감시키는 방법.
무선 송신기 디바이스로서,
상기 무선 송신기 디바이스와 수신기 디바이스 간의 무선 채널 특성을 결정하는 채널 모니터링 모듈; 및
역고속 푸리에 변환 모듈, 및 시간 확산기 및 주파수 확산기 중 적어도 하나를 포함하는 송신기 체인을 포함하며,
상기 송신기 체인은,
상기 무선 채널 특성이 임계값 레벨보다 높다면, 특정 송신 레이트에서 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나가 인에이블되는 심볼 송신의 제 1 모드를 선택하고;
상기 무선 채널 특성이 상기 임계값 레벨보다 낮다면, 상기 심볼 송신의 제 1 모드에 대하여, 그리고 동일한 상기 특정 송신 레이트에서 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나가 디스에이블되는 심볼 송신의 제 2 모드를 선택하도록 구성되는, 무선 송신기 디바이스.
제 14 항에 있어서,
상기 송신기 체인은 또한,
상기 심볼 송신의 제 2 모드 동안 상기 역고속 푸리에 변환 모듈의 듀티 사이클 또는 속도 중 어느 하나를 저감시키도록 구성되며,
상기 무선 송신기 디바이스로부터의 송신 레이트는, 상기 역고속 푸리에 변환 모듈의 듀티 사이클 또는 속도의 저감에도 불구하고 동일하게 유지되는, 무선 송신기 디바이스.
제 14 항에 있어서,
상기 송신기 체인은 또한,
상기 무선 채널 특성과 관련된 초광대역 무선 채널을 통한 송신을 위해 디지털 표현으로부터의 심볼을 아날로그 신호로 컨버팅하도록 구성되는, 무선 송신기 디바이스.
제 14 항에 있어서,
상기 송신기 체인은 또한,
상기 수신기 디바이스로, 상기 시간 확산기 및 상기 주파수 확산기 중 적어도 하나가 디스에이블된다는 표시자를 전송하도록 구성되는, 무선 송신기 디바이스.
제 14 항에 있어서,
상기 심볼 송신의 제 2 모드 동안, 상기 송신기 체인은,
역고속 푸리에 변환 모듈을 이용하여 심볼을 제 1 주파수로 변조하고;
상기 변조된 심볼을 저장하고;
상기 변조된 심볼을 심볼 송신 주기에 상기 수신기 디바이스에 송신하고;
상기 저장된 변조된 심볼을 다른 심볼 송신 주기 동안 상기 수신기 디바이스에 재송신하며;
전력을 보존하기 위해 상기 저장된 변조된 심볼을 재송신하는 상기 다른 심볼 송신 주기 동안 상기 역고속 푸리에 변환 모듈을 디스에이블시키도록 구성되는, 무선 송신기 디바이스.
제 14 항에 있어서,
상기 심볼 송신의 제 2 모드 동안, 상기 송신기 체인은,
역고속 푸리에 변환 모듈을 이용하여 송신을 위한 심볼을 생성하고;
상기 심볼을, 심볼들을 송신하기 위해 상기 심볼 송신의 제 1 모드에서 이용한 것보다 더 큰 송신 전력을 이용하여 단 한번만 상기 수신기 디바이스에 송신하며;
상기 심볼이 다르게는 상기 심볼 송신의 제 1 모드에서 재송신되는 시간 주기 동안 상기 역고속 푸리에 변환 모듈을 디스에이블시키도록 구성되는, 무선 송신기 디바이스.
무선 송신기 디바이스로서,
상기 무선 송신기 디바이스와 수신기 디바이스 간의 무선 채널 특성을 결정하는 수단;
상기 무선 채널 특성이 임계값 레벨보다 높다면, 특정 송신 레이트에서 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나가 인에이블되는 심볼 송신의 제 1 모드를 선택하는 수단; 및
상기 무선 채널 특성이 상기 임계값 레벨보다 낮다면, 상기 심볼 송신의 제 1 모드에 대하여, 그리고 동일한 상기 특정 송신 레이트에서 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나가 디스에이블되는 심볼 송신의 제 2 모드를 선택하는 수단을 포함하는, 무선 송신기 디바이스.
제 20 항에 있어서,
시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나가 디스에이블된다면, 역고속 푸리에 변환 모듈의 듀티 사이클 또는 속도 중 어느 하나를 저감시키는 수단을 더 포함하며,
상기 무선 송신기 디바이스로부터의 송신 레이트는, 상기 역고속 푸리에 변환 모듈의 듀티 사이클 또는 속도의 저감에도 불구하고 동일하게 유지되는, 무선 송신기 디바이스.
무선 송신기 디바이스의 전력 소비를 저감시키는 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체로서,
상기 명령들은, 프로세서에 의한 실행 시에, 상기 프로세서로 하여금,
상기 무선 송신기 디바이스와 수신기 디바이스 간의 무선 채널 특성을 결정하게 하고;
상기 무선 채널 특성이 임계값 레벨보다 높다면, 특정 송신 레이트에서 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나가 인에이블되는 심볼 송신의 제 1 모드를 선택하게 하며;
상기 무선 채널 특성이 상기 임계값 레벨보다 낮다면, 상기 심볼 송신의 제 1 모드에 대하여, 그리고 동일한 상기 특정 송신 레이트에서 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나가 디스에이블되는 심볼 송신의 제 2 모드를 선택하게 하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
제 22 항에 있어서,
상기 프로세서에 의한 실행 시에, 상기 프로세서로 하여금,
시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나가 디스에이블된다면, 역고속 푸리에 변환 모듈의 듀티 사이클 또는 속도 중 어느 하나를 저감시키게 하는 명령들을 더 포함하며,
상기 무선 송신기 디바이스로부터의 송신 레이트는, 상기 역고속 푸리에 변환 모듈의 듀티 사이클 또는 속도의 저감에도 불구하고 동일하게 유지되는, 컴퓨터 판독가능 매체.
무선 수신기 디바이스에서의 전력 소비를 저감시키는 방법으로서,
송신기 디바이스로부터 심볼 송신의 2 개의 모드들 중 적어도 하나의 모드를 나타내는 표시자를 수신하는 단계로서, 상기 심볼 송신의 2 개의 모드들은,
상기 무선 수신기 디바이스가 특정 송신 레이트에 대해 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나를 인에이블시키는 심볼 송신의 제 1 모드, 및
상기 무선 수신기 디바이스가 상기 심볼 송신의 제 1 모드 및 동일한 상기 특정 송신 레이트에 대하여 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나를 디스에이블시키는 심볼 송신의 제 2 모드를 포함하는, 상기 표시자를 수신하는 단계; 및
동일한 상기 특정 송신 레이트에 대해 상기 제 1 모드에 대하여 상기 제 2 모드에서 고속 푸리에 변환 모듈의 듀티 사이클 또는 프로세싱 속도 중 어느 하나를 저감시키는 단계를 포함하는, 무선 수신기 디바이스에서의 전력 소비를 저감시키는 방법.
제 24 항에 있어서,
시간 확산은, 상이한 주파수를 통해 복수의 상이한 시간에 동일한 심볼의 송신을 포함하는, 무선 수신기 디바이스에서의 전력 소비를 저감시키는 방법.
제 24 항에 있어서,
주파수 확산은, 상이한 주파수를 통해 동일한 심볼의 동시 송신을 포함하는, 무선 수신기 디바이스에서의 전력 소비를 저감시키는 방법.
제 24 항에 있어서,
제 1 데이터 송신 레이트의 경우, 상기 심볼 송신의 제 1 모드는 시간 확산을 이용하지만, 상기 심볼 송신의 제 2 모드는 시간 확산을 디스에이블시키는, 무선 수신기 디바이스에서의 전력 소비를 저감시키는 방법.
제 24 항에 있어서,
제 2 데이터 송신 레이트의 경우, 상기 심볼 송신의 제 1 모드는 시간 확산과 주파수 확산 모두를 이용하지만, 상기 심볼 송신의 제 2 모드는 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나를 디스에이블시키는, 무선 수신기 디바이스에서의 전력 소비를 저감시키는 방법.
제 24 항에 있어서,
상기 제 1 모드를 나타낸다면, 상기 제 1 모드에 따라 송신된 심볼을 수신하는 단계; 및
상기 제 2 모드를 나타낸다면, 상기 제 2 모드에 따라 송신된 심볼을 수신하는 단계를 더 포함하는, 무선 수신기 디바이스에서의 전력 소비를 저감시키는 방법.
제 24 항에 있어서,
상기 고속 푸리에 변환 모듈은, 상기 무선 수신기 디바이스에 대한 수신기 체인의 일부인, 무선 수신기 디바이스에서의 전력 소비를 저감시키는 방법.
제 24 항에 있어서,
상기 무선 수신기 디바이스는, 초광대역 유럽 컴퓨터 제조업자 협회 (ECMA) 368 표준에 따르는, 무선 수신기 디바이스에서의 전력 소비를 저감시키는 방법.
제 24 항에 있어서,
심볼 수신을 위해 상기 제 2 모드를 이용할 때, 상기 방법은,
심볼의 동일한 버전을 복수의 심볼 송신 주기에 걸쳐 동일한 주파수를 통해 수신하는 단계;
상기 심볼의 수신된 버전들을 어큐뮬레이팅하는 단계;
전력을 보존하기 위해 상기 심볼의 모든 버전들이 수신될 때까지 상기 고속 푸리에 변환 모듈을 디스에이블시키는 단계; 및
상기 고속 푸리에 변환 모듈을 이용하여 상기 어큐뮬레이팅된 심볼을 프로세싱하는 단계를 더 포함하는, 무선 수신기 디바이스에서의 전력 소비를 저감시키는 방법.
제 24 항에 있어서,
심볼 수신을 위해 상기 제 2 모드를 이용할 때, 상기 방법은,
심볼을, 상기 제 1 모드에서처럼 복수의 심볼 송신 주기에 걸쳐 복수 회 수신하는 대신에 단 한번만 수신하는 단계로서, 상기 심볼은 동일한 심볼 송신을 위해 상기 제 1 모드에서 이용한 것보다 더 큰 전력에서 송신되는, 상기 심볼을 단 한번만 수신하는 단계; 및
상기 심볼이 다르게는 상기 심볼 송신의 제 1 모드에서 재송신되는 시간 주기 동안 상기 고속 푸리에 변환 모듈을 디스에이블시키는 단계를 더 포함하는, 무선 수신기 디바이스에서의 전력 소비를 저감시키는 방법.
무선 수신기 디바이스로서,
송신기 디바이스로부터 심볼 송신의 2 개의 모드들 중 적어도 하나의 모드를 나타내는 표시자를 수신하는 송신 모드 검출기; 및
고속 푸리에 변환 모듈을 포함하는 수신기 체인을 포함하며,
상기 수신기 체인은,
상기 무선 수신기 디바이스가 특정 송신 레이트에 대해 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나를 인에이블시키는 제 1 모드에 따라 심볼을 수신하고;
상기 무선 수신기 디바이스가 상기 심볼 송신의 제 1 모드 및 동일한 상기 특정 송신 레이트에 대하여 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나를 디스에이블시키는 제 2 모드에 따라 상기 심볼을 수신하며;
동일한 상기 특정 송신 레이트에 대해 상기 제 1 모드에 대하여 상기 제 2 모드에서 상기 고속 푸리에 변환 모듈의 듀티 사이클 또는 프로세싱 속도 중 어느 하나를 저감시키도록 구성되는, 무선 수신기 디바이스.
제 34 항에 있어서,
제 1 데이터 송신 레이트의 경우, 상기 심볼 송신의 제 1 모드는 시간 확산을 이용하지만, 상기 심볼 송신의 제 2 모드는 시간 확산을 디스에이블시키는, 무선 수신기 디바이스.
제 34 항에 있어서,
제 2 데이터 송신 레이트의 경우, 상기 심볼 송신의 제 1 모드는 시간 확산과 주파수 확산 모두를 이용하지만, 상기 심볼 송신의 제 2 모드는 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나를 디스에이블시키는, 무선 수신기 디바이스.
무선 수신기 디바이스로서,
송신기 디바이스로부터 심볼 송신의 2 개의 모드들 중 적어도 하나의 모드를 나타내는 표시자를 수신하는 수단으로서, 상기 심볼 송신의 2 개의 모드들은,
상기 무선 수신기 디바이스가 특정 송신 레이트에 대해 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나를 인에이블시키는 심볼 송신의 제 1 모드, 및
상기 무선 수신기 디바이스가 상기 심볼 송신의 제 1 모드 및 동일한 상기 특정 송신 레이트에 대하여 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나를 디스에이블시키는 심볼 송신의 제 2 모드를 포함하는, 상기 표시자를 수신하는 수단; 및
동일한 상기 특정 송신 레이트에 대해 상기 제 1 모드에 대하여 상기 제 2 모드에서 고속 푸리에 변환 모듈의 듀티 사이클 또는 프로세싱 속도 중 어느 하나를 저감시키는 수단을 포함하는, 무선 수신기 디바이스.
제 37 항에 있어서,
심볼의 동일한 버전을 복수의 심볼 송신 주기에 걸쳐 동일한 주파수를 통해 수신하는 수단;
상기 심볼의 수신된 버전들을 어큐뮬레이팅하는 수단;
전력을 보존하기 위해 상기 심볼의 모든 버전들이 수신될 때까지 상기 고속 푸리에 변환 모듈을 디스에이블시키는 수단; 및
상기 고속 푸리에 변환 모듈을 이용하여 상기 어큐뮬레이팅된 심볼을 프로세싱하는 수단을 더 포함하는, 무선 수신기 디바이스.
제 37 항에 있어서,
심볼을, 상기 제 1 모드에서처럼 복수의 심볼 송신 주기에 걸쳐 복수 회 수신하는 대신에 단 한번만 수신하는 수단으로서, 상기 심볼은 동일한 심볼 송신을 위해 상기 제 1 모드에서 이용한 것보다 더 큰 전력에서 송신되는, 상기 심볼을 단 한번만 수신하는 수단; 및
상기 심볼이 다르게는 상기 심볼 송신의 제 1 모드에서 재송신되는 시간 주기 동안 상기 고속 푸리에 변환 모듈을 디스에이블시키는 수단을 더 포함하는, 무선 수신기 디바이스.
무선 수신기 디바이스의 전력 소비를 저감시키는 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체로서,
상기 명령들은, 프로세서에 의한 실행 시에, 상기 프로세서로 하여금,
송신기 디바이스로부터 심볼 송신의 2 개의 모드들 중 적어도 하나의 모드를 나타내는 표시자를 수신하게 하되, 상기 심볼 송신의 2 개의 모드들은,
상기 무선 수신기 디바이스가 특정 송신 레이트에 대해 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나를 인에이블시키는 심볼 송신의 제 1 모드, 및
상기 무선 수신기 디바이스가 상기 심볼 송신의 제 1 모드 및 동일한 상기 특정 송신 레이트에 대하여 시간 확산 및 주파수 확산 중 적어도 하나를 디스에이블시키는 심볼 송신의 제 2 모드를 포함하며,
동일한 상기 특정 송신 레이트에 대해 상기 제 1 모드에 대하여 상기 제 2 모드에서 고속 푸리에 변환 모듈의 듀티 사이클 또는 프로세싱 속도 중 어느 하나를 저감시키게 하는, 컴퓨터 판독가능 매체.