KR101252827B1 - 직교부호를 사용하는 적응형 주파수 선택적 기저대역 통신방법 - Google Patents

직교부호를 사용하는 적응형 주파수 선택적 기저대역 통신방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 직교부호를 사용하는 적응형 주파수 선택적 기저대역 통신방법에 관한 것으로서, 서로 다른 주파수 대역을 가지는 다수개의 부호 중 어느 하나의 부호를 이용하여 통신을 수행하는 통신시험단계; 상기 통신시험단계에서 전송된 테스트 데이터에 포함된 다수개의 부호의 상관값을 이용하여 적정부호를 선택하는 적정부호 선택단계; 상기 적정부호를 이용하여 통신을 수행하는 통신수행단계; 및 기 설정된 시간이 경과하거나 기 설정된 기준 이상으로 수신에러가 발생하는 경우, 상기 통신수행단계에서 전송된 테스트 데이터에 포함된 다수개의 부호의 상관값을 이용하여 적정부호를 새롭게 선택하고, 다시 상기 통신수행단계를 수행하는 피드백 단계를 포함하며, 상기 통신시험단계 및 상기 통신수행단계에서 전송되는 테스트 데이터는 상기 서로 다른 주파수 대역을 가지는 다수개의 부호를 모두 포함한다.
인체통신, 직교부호, 상관값, 시간 다이버시티, 주파수 다이버시티, 모듈레이션

Description

직교부호를 사용하는 적응형 주파수 선택적 기저대역 통신방법 {Adaptive Bandwidth Selection Frequency Selective Baseband Communication Method Using Orthogonal Codes}
본 발명은 직교부호를 사용하는 적응형 주파수 선택적 기저대역 통신방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인체를 매질로 하는 인체통신에 있어서, 주변 환경에 의해 달라지는 인체 채널 특성과 잡음을 피하기 위하여 어댑티브하게 송신 신호의 주파수 대역을 선택하고 직교성을 지닌 부호를 이용하여 송신 부호간의 간섭을 최소화하여 수신 신호의 검출 정확도를 증가시키기 위한 것이다. 또한, 인체 사용자 서로의 간섭이나 전자기기로부터 유기되는 강한 간섭이 발생하는 조건에서 시간 다이버시티 또는 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 방법을 제안하여 저전력이고 안정적인 인체통신방법을 구현하기 위한 것이다.
본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT 원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다. [과제관리번호: 2006-S-072-03, 과제명: 인체통신 컨트롤러 SoC]
인체 통신이란 전도성을 갖는 인체를 통신 채널로 이용하여 인체와 연결되어 있는 기기들간에 신호를 전달하는 기술을 말하는 것으로, 개인 휴대 정보 단말기(PDA, Personal Digital Assistant), 휴대형 개인 컴퓨터, 디지털 카메라, MP3 플레이어, 휴대폰 등의 다양한 휴대 기기간의 통신 및 프린터, TV, 출입 시스템 등 고정된 기기와의 통신이 사용자의 간단한 접촉만으로 네트워크가 구성되는 기술이다.
더욱 상세하게는 인체 주변의 잡음전력이 다른 대역에 비하여 집중되어 있는 DC 부터 5MHz 까지의 주파수 대역을 피하고, 인체가 도파관 역할을 하여 전송되는 신호의 세기가 인체 외부로 방사되는 신호의 세기보다 더욱 큰 주파수 대역까지의 제한된 주파수 대역을 사용하여 정보 전송을 하는 기술로서 에너지 소비가 작고 외부잡음에 강한 특성을 갖는다.
또한, 주파수 선택적 기저대역 통신이란 사용자가 원하는 주파수 대역에 가장 우세한 주파수 특성을 가지는 부호만을 사용함으로써 아날로그 송수신부가 간단해지는 기저대역 전송을 하면서도 원하는 주파수 대역을 선택할 수 있는 전송방식 기술을 의미한다.
그런데 이러한 인체통신의 경우 주변 환경에 따라 인체 채널의 특성이 달라져 특정 주파수 대역에서 잡음이 발생할 수 있다. 또한, 인체통신을 하는 사용자가 서로 가까이 접근할 경우 발생하는 간섭이나 전자기기로부터 유기되는 강한 간섭 등도 문제가 된다. 따라서 특정한 조건하에서보다는 일상 생활을 하면서 통신을 수행하는 인체통신의 특성상 상기와 같은 문제점들은 원활하고 안정된 통신의 수행을 위하여 해결되어야 하는 과제이다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 주변 환경에 따라 어댑티브하게 송신신호의 주파수 대역을 선택함으로써 잡음을 최소화하고, 직교성을 지닌 부호를 이용하여 송신부호간의 간섭을 최소화함으로써 수신신호의 검출 정확도를 증가시킨다. 또한, 인체 사용자 서로의 간섭이나 전자기기로부터 유기되는 강한 간섭이 발생하는 조건에서 시간 다이버시티 또는 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 방법을 제안하여 저전력이고 안정적인 인체통신방법을 구현할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 직교부호를 사용하는 적응형 주파수 선택적 기저대역 통신방법은, 서로 다른 주파수 대역을 가지는 다수개의 부호 중 어느 하나의 부호를 이용하여 통신을 수행하는 통신시험단계; 상기 통신시험단계에서 전송된 테스트 데이터에 포함된 다수개의 부호의 상관값을 이용하여 적정부호를 선택하는 적정부호 선택단계; 상기 적정부호를 이용하여 통신을 수행하는 통신수행단계; 및 기 설정된 시간이 경과하거나 기 설정된 기준 이상으로 수신에러가 발생하는 경우, 상기 통신수행단계에서 전송된 테스트 데이터에 포함된 다수개의 부호의 상관값을 이용하여 적정부호를 새롭게 선택하고, 다시 상기 통신수행단계를 수행하는 피드백 단계를 포함하며, 상기 통신시험단계 및 상기 통신수 행단계에서 전송되는 테스트 데이터는 상기 서로 다른 주파수 대역을 가지는 다수개의 부호를 모두 포함한다.
이때, 상기 적정부호 선택단계는, 상기 통신시험단계에서 전송된 테스트 데이터에 포함된 다수개의 부호별로 상관값을 계산하여 상관값이 가장 작은 부호를 적정부호로 선택하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 피드백 단계는, 상기 통신수행단계에서 전송된 테스트 데이터에 포함된 다수개의 부호별로 상관값을 계산하여 상관값이 가장 작은 부호를 적정부호로 새롭게 선택하고, 다시 상기 통신수행단계를 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 통신시험단계 및 통신수행단계에서 전송되는 테스트 데이터는, 상기 통신시험단계 및 통신수행단계에서 송수신되는 전송 데이터의 헤더에 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 통신수행단계는, 시간 다이버시티(TD) 차수와 주파수 다이버시티(FD) 차수 중 하나 이상을 변경하거나, 모듈레이션 차수를 변경하여 통신을 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 의한 직교부호를 사용하는 적응형 주파수 선택적 기저대역 통신방법은, 서로 다른 주파수 대역을 가지는 다수개의 부호 중 어느 하나의 부호를 이용하여 통신을 수행하는 통신시험단계; 수신에러를 검출하고, 검출된 수신에러를 이용하여 적정부호를 선택하는 적정부호 선택단계; 상기 적정부호를 이용하여 통신을 수행하는 통신수행단계; 및 통신이 수행되는 동안 계속하여 상기 적정부호 선택단계 및 통신수행단계를 순차적으로 반복하는 피드백 단계를 포함한다.
이때, 상기 적정부호 선택단계는, 검출된 수신에러가 기 설정된 기준 미만인 경우 현재 사용 중인 부호를 적정부호로 선택하고, 기 설정된 기준 이상인 경우 상기 다수개의 부호에서 현재 사용 중인 부호를 제외한 나머지 부호들 중 어느 하나의 부호를 적정부호로 선택하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 통신 수행 단계는, 시간 다이버시티(TD) 차수와 주파수 다이버시티 (FD) 차수 중 하나 이상을 변경하거나, 모듈레이션 차수를 변경하여 통신을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 직교부호를 사용하는 적응형 주파수 선택적 기저대역 통신방법은 주변 환경의 변화에 따라서 가장 잡음이 적은 주파수 대역을 어댑티브하게 선택하고 직교성을 지닌 부호를 사용함으로써 수신신호의 검출 정확도를 증가시킬 수 있다. 또한, 인체 사용자 서로의 간섭이나 전자기기로부터 유기되는 강한 간섭이 발생하는 조건에서 시간 다이버시티 또는 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 방법을 제시함으로써 저전력이고 안정적인 인체 통신방법을 구성할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식 을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 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, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
우선 직교부호를 사용하여 통신을 수행하는 방법을 살펴본다.
먼저 통신에 이용할 전송부호를 선택하게 된다. 그리고 상기 전송부호를 사용하여 송신되는 데이터의 비트값이 1인 경우와 0인 경우에 서로 180도의 위상차이가 나도록 직교부호를 생성한다. 이어서 상기 직교부호를 사용하여 송신되는 데이터를 사상하고 이를 송신부호로 사용하여 통신을 수행한다.
도 1은 160MHz의 시스템 클럭(clock)을 분주하여 생성된 여러개의 전송부호를 나타낸 도면이다.
각각의 전송부호는 Q, TD, FD 값으로 정의된다. 이때, Q는 하나의 비트를 전 송할 때 전송부호의 사이클 횟수, TD는 시간 다이버시티(time diversity) 차수, FD는 주파수 다이버시티(frequency diversity) 차수를 의미한다. 따라서 Q값은 전송부호의 주요 주파수 대역을 결정하게 되는데 예를 들어 전송속도 10Mbps에 해당하는 비트 1과 0을 사상(mapping) 하는 전송부호가 Q=8, TD=1, FD=1 과 같은 값을 가질 때 이러한 전송부호의 주요 주파수 대역은 80MHz이다. 같은 방식으로 전송속도 10Mbps에 해당하는 비트 1과 0을 사상하는 전송부호의 주요 주파수 대역은, (1) Q=4, TD=1, FD=1 인 경우 40MHz, (2) Q=2, TD=1, FD=1 인 경우 20MHz, (3) Q=1, TD=1, FD=1 인 경우 10MHz 이다.
또한, 도 1은 각각의 전송부호를 이용하여 비트가 1 또는 0 인 경우 그 값에 따라 위상차가 180도인 직교부호를 생성한 것을 나타낸 것이다. 상기 살펴본 바와 같이 이러한 직교부호를 사용하여 송신 데이터를 사상하고 이를 송신부호로 사용하여 통신을 수행한다.
도 2는 각 Q값에 따른 전송부호의 주파수 특성을 나타낸 도면이다.
각 Q값에 따라 해당하는 부호는 제한된 주파수 대역을 주요 주파수 대역으로 갖게 된다. 도 2를 참조하면 전송부호의 Q값이 각각 8, 4, 2, 1 일 때, 전송부호의 주요 주파수 대역은 각각 80MHz, 40MHz, 20MHz, 10MHz가 됨을 알 수 있다. 그리고 이는 상기 도 1에서 살펴본 바와 일치한다.
도 3은 송신신호의 프레임의 헤더에 포함된 전송부호들의 상관값을 이용하여 주변 간섭 및 잡음 상황에 따라 어댑티브하게 주파수 대역을 선택, 즉 적정부호를 선택하여 통신을 수행하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 3에 개시된 방법을 설명하기에 앞서 상관(correlation)값에 대하여 살펴본다.
디지털 데이터의 상관값을 계산하는 과정은 각 비트별로 XOR(Exclusive-OR)을 취하여 각 비트별의 결과값을 모두 합하면 된다. 예를 들어 1010 과 1011 간의 상관값은 1이 되며, 1010 과 1111 간의 상관값은 2가 된다. 즉 두 디지털 데이터가 일치하지 않는 부분이 많을수록 상관값은 커지고, 일치하는 부분이 많을수록 상관값은 작아져 두 디지털 데이터가 완전히 일치하면 상관값은 0이 된다.
따라서 송신신호와 수신신호에 포함된 일정한 테스트 데이터의 상관값을 계산하여 그 값이 크다면 왜곡이 많이 일어난 것이고, 그 값이 작다면 왜곡이 적게 일어난 것이다.
도 3을 참조하면, 우선 송신기와 수신기간 통신을 시작하고, 이때는 여러개의 전송부호 중 미리 약속한 어느 하나의 전송부호를 사용한다.(S301)
S305단계에서는 수신기에서 수신된 신호의 헤더에 포함된 각 전송부호별로 상관값을 계산하여 가장 상관값이 작은 부호를 적정부호로 선택하고 이를 송신기에 전송한다. 이때 전제가 되어야 하는 것은 헤더에 모든 전송부호들이 포함되어 있어야 한다는 것이다. 따라서 송신기에서는 송신신호의 헤더에 테스트 데이터의 각 비트를 모든 전송부호로 사상하여 전송한다. 상기 테스트 데이터는 각 전송부호의 상관값을 계산하기 위하여 사용되며 따라서 수신기측에서도 상기 테스트 데이터의 값 을 알고 있다. 도 4는 이러한 테스트 데이터의 일 예를 도시한 도면이다.
S307단계에서 송신기는 수신기가 전송한 적정부호를 사용하여 통신을 수행한다. 상기 적정부호를 이용하여 직교부호를 생성하고 상기 직교부호로 송신 데이터를 사상하여 통신을 수행하는 구체적인 통신수행방법은 상기 살펴본 바와 같다.
S309단계에서 (1) 상기 S307단계에서 통신을 수행하기 시작한 이후로 약속된 일정 시간이 경과한 경우, 또는 (2) CRC(Cyclic Redundancy Check)에러 등과 같은 수신에러가 미리 설정된 일정 기준 이상으로 발생하는 경우에는 상기 S305단계로 되돌아가 이를 수행 후 상기 S307단계를 반복하게 된다.
도 5는 수신되는 신호의 수신에러에 따라 어댑티브하게 주파수 대역을 선택하여 통신을 수행하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 우선 송신기와 수신기간 통신을 시작하고, 이때는 여러개의 전송부호 중 미리 약속한 어느 하나의 전송부호를 사용한다.(S501)
S505단계에서 수신기는 수신되는 신호의 CRC 에러 등과 같은 수신에러를 검출한다.
만일 미리 설정된 기준 이상으로 수신에러가 발생하지 않는 경우라면 S511단계로 넘어가 현재 사용하고 있는 전송부호를 그대로 사용하여 계속 통신을 수행한다.
그러나 미리 설정된 기준 이상으로 수신에러가 발생하는 경우라면 S507단계에서 상기 수신기는 현재 사용하고 있는 전송부호를 제외한 다른 전송부호 중 어느 하나를 적정부호로 선택하고 이를 이용하여 통신을 수행하도록 하는 메시지를 전송하게 된다. 상기 메시지를 전송받은 송신기는 S509단계에서 상기 적정부호를 이용하여 통신을 수행한다.
이때, 상기 S507단계에서 현재 사용하고 있는 전송부호를 제외한 다른 전송부호 중 어느 하나를 선택하는 방법은 여러가지가 있을 수 있다. 도 5에서는 현재 사용하고 있는 전송부호의 주요 주파수 대역으로부터 가장 먼 주요 주파수 대역을 갖는 전송부호를 선택하고 이후에는 점점 가까운 주요 주파수 대역을 갖는 전송부호를 선택하는 방법을 예로 들었다.
상기 S509단계 이후에는 다시 상기 S505단계로 돌아가서 계속해서 수신에러가 미리 설정된 기준 이상으로 발생하는지 검사하여 상기 S507단계 및 S509단계, 또는 상기 S511단계를 수행한다.
도 6은 시간 다이버시티나 주파수 다이버시티 이득을 얻어 통신환경을 개선하기 위한 전송부호들의 예를 나타낸 도면이다.
이러한 전송부호를 사용하여 통신환경을 개선하는 방법은 특히 상기 도 3 또는 도 5에 제시된 방법들을 사용하여도 주변환경이나 사용자 서로의 간섭이 심하여 통신환경이 좋지 않은 경우 유용하다.
도 6의 (a)에서는 시간 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 부호를 도시하였다.
예를 들어 Q=8, TD=2, FD=1 의 값을 가지는 전송부호를 선택하면, Q=8, TD=1, FD=1 의 값을 가지는 전송부호에 비하여 같은 데이터를 두 배의 시간 동안 전송하여 시간 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 즉 시간 다이버시티 이득은 시간 다이버시티 차수인 TD값에만 관계된다.
도 6의 (b)에서는 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 부호를 도시하였다.
예를 들어 Q=8 & Q=2, TD=1, FD=2 의 값을 가지는 전송부호는 서로 다른 두 개의 주요 주파수 대역을 가지므로 주파수 다이버시티를 얻어 수신 성능이 향상된다. 이때 FD=2 이면 서로 다른 두 개의 주파수 대역을 가지는 것이므로 서로 다른 두 개의 Q값을 가지는 것은 자명하다.
도 6의 (c)에서는 시간 다이버시티 및 주파수 다이버시티 이득을 동시에 얻을 수 있는 전송부호를 도시하였다.
도 6의 (d)에서는 모듈레이션 차수를 늘려 전송속도를 증가시키는 전송부호를 도시하였다. 도면을 참조하면 Q=8 & Q=2, TD=1, FD=1 의 값을 가지는 전송부호를 사용하여 송신 데이터의 각 비트가 1 또는 0인 경우를 사상하는 것이 아니라, 서로 다른 두 개의 주파수 대역을 사용므로 송신 데이터의 비트가 00, 01, 10, 11 인 경우를 모두 사상할 수 있고 따라서 전송속도는 두배가 된다. 이러한 전송부호를 사용하여 전송속도를 증가시키는 방법은 특히 통신환경의 잡음이 작거나 채널이득이 커서 수신신호 검출 마진이 충분한 경우 사용하면 유용하다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 직교부호를 사용하는 적응형 주파수 선택적 기저대역 통신방법을 수행하기 위한 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
본 발명에 의한 직교부호를 사용하는 적응형 주파수 선택적 기저대역 통신방법을 수행하기 위한 시스템은 크게 인체통신 MAC 처리부(710), 인체통신 물리계층 모뎀(720), 인체통신 아날로그 처리부(730), 신호전극(761), 접지전극(762)으로 구성된다.
구체적으로 살피면,
상기 인체통신 MAC 처리부(710)는 MAC 송신처리기(711) 및 MAC 수신처리기(712)로 구성된다.
상기 인체통신 물리계층 모뎀(720)은 송신기(740)와 수신기(750)로 구성된다.
상기 송신기(740)는 프리앰블 생성기(741), 헤더 생성기(742), 데이터 생성기(743), HCS(Header Check Sequence) 생성기(744), 스크램블러(745), 직교부호사상기(746), 적응형 직교부호사상기(747) 및 다중화기(748)로 구성된다.
상기 수신기(750)는 헤더처리기(751), 데이터처리기(752), HCS 검사기(753), 디스크램블러(754), 직교부호 역사상기(755), 적응형 직교부호 역사상기(756), 역다중화기(757), 프레임 동기부 (758), 공통 제어신호 생성기(759)로 구성된다.
상기 인체통신 아날로그 처리부(730)는 CDR(Clock Recovery & Data Retiming) (731), 증폭기(732), 잡음제거필터(733) 및 송신/수신 스위치(734)로 구성된다.
먼저 송신과정을 살펴보면 다음과 같다.
상기 MAC 송신처리기(711)는 상위계층으로부터 받은 전송할 데이터와 데이터 정보를 처리하여 상기 인체통신 물리계층 모뎀(720) 내의 송신기(740)에 전달한다.
상기 프리앰블 생성기(741)는 모든 사용자가 알고있는 초기값으로 세팅되어 일정길이의 프리앰블을 생성하여 상기 다중화기(748)에 제공한다.
상기 헤더 생성기(742)는 상기 인체통신 MAC 처리부(710)로부터 전송하는 데이터 정보(전송속도, 변조방식, 사용자ID, 데이터 길이 등)를 입력받아 약속된 헤더포맷으로 구성하고 상기 HCS 생성기(744)에 제공한다. 상기 HCS 생성기(744)가 HCS를 생성하여 상기 직교부호사상기 (746)에 제공하면 상기 직교부호사상기(746)는 상기 HCS를 직교부호로 사상하여 상기 다중화기(748)에 제공한다.
상기 데이터 생성기(743)는 상기 MAC 송신처리기로부터 전송하는 데이터를 받아 원하는 시간에 데이터를 출력한다. 사용자 ID에 의해 초기화된 상기 스크램블러(745)는 직교부호를 출력하며, 이 직교부호는 상기 데이터 생성기(743)의 출력과 XOR되어 데이터 스크램블링이 완성된다. 상기 적응형 직교부호사상기(747)는 적정부호를 이용하여 직교부호를 생성하고 이러한 직교부호를 이용하여 상기 스크램블러(745)의 출력인 스크램블링된 데이터를 사상하여 상기 다중화기(748)에 제공한다.
상기 다중화기(748)는 프레임 구성에 맞게 프리앰블, 헤더 그리고 데이터를 출력하여 상기 인체통신 아날로그 처리부(730) 내의 송신/수신 스위치(734)에 제공한다. 송신신호는 마지막으로 상기 신호전극(761)을 거쳐서 인체내에 전달되게 된다.
이어서 수신과정을 살펴보면 다음과 같다.
상기 신호전극(761)을 통하여 입력된 수신신호는 상기 송신/수신 스위치(734)를 거쳐 인체내 전송시 부가된 잡음을 제거하기 위한 상기 잡음제거필터(733)를 거친 후, 상기 증폭기(732)에 의해 원하는 크기의 신호로 증폭된다. 증폭된 신호는 상기 CDR (731)에 입력되어 수신신호와 수신단 클록과의 타이밍 동기 및 주파수 옵셋을 보상한다. 상기 CDR(731)의 출력은 상기 인체통신 물리계층 모뎀(720) 내의 상기 수신기(750)에 입력된다.
상기 역다중화기(757)는 상기 인체통신 아날로그 처리부(730)로부터 신호를 입력받아 상기 직교부호 역사상기(755) 및 상기 적응형 직교부호 역사상기(756)에 제공한다. 그런데 만일 프레임 동기화 이전이라면 상기 프레임 동기부(758)는 프리앰블을 사용한 프레임 동기화를 수행하고 상기 공통 제어신호 생성기(759)는 공통 제어신호를 생성하여 상기 수신기(750) 전체의 동작을 제어한다.
다시 상기 역다중화기(757) 이후의 과정을 살피면, (1) 수신된 신호의 헤더부분은 상기 직교부호 역사상기(755) 및 상기 HCS 검사기(753)을 거친 후 상기 헤더처리기(751)에서 수신신호 데이터의 제어 정보를 추출하여 상기 MAC 수신처리기 (712)에 전송된다. (2) 수신된 신호의 데이터부분은 상기 적응형 직교부호 역사상기(756)에 입력되어 송신기에서 주파수 선택적으로 사용된 직교부호를 사용하여 상관값을 계산한 후 가장 작은 값으로 데이터 비트를 출력한다. 그리고 이는 상기 디스크램블러(754)에 입력되어 헤더에서 추출된 사용자 ID로 초기화된 직교부호 발생 기에서 출력되는 직교부호로 디스크램블링되어 상기 데이터처리기(752)에 제공된다.
상기 MAC 수신처리기(712)는 상기 인체통신 물리계층 모뎀(720) 내의 수신기(750)에 의해 수신된 데이터와 데이터 정보를 받아 처리한 후 상위계층으로 전달하는 역할을 수행한다.
본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.
도 1은 160MHz의 시스템 클럭(clock)을 분주하여 생성된 여러개의 전송부호를 나타낸 도면,
도 2는 각 Q값에 따른 전송부호의 주파수 특성을 나타낸 도면,
도 3은 송신신호의 프레임의 헤더에 포함된 전송부호들의 상관값을 이용하여 주변 간섭 및 잡음 상황에 따라 적정부호를 선택하여 통신을 수행하는 방법을 나타낸 도면,
도 4는 상관값을 계산하기 위하여 헤더에 포함된 테스트 데이터를 나타낸 도면,
도 5는 수신되는 신호의 수신에러에 따라 적정부호를 선택하여 통신을 수행하는 방법을 나타낸 도면
도 6은 시간 다이버시티나 주파수 다이버시티 이득을 얻어 통신환경을 개선하기 위한 전송부호들 및 전송속도를 증가시키기 위한 전송부호들을 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 직교부호를 사용하는 적응형 주파수 선택적 기저대역 통신시스템의 구성을 도시한 도면이다.

Claims (8)

  1. 서로 다른 주파수 대역을 가지는 다수개의 부호 중 어느 하나의 부호를 이용하여 송신기 및 수신기 간의 통신을 수행하는 통신시험단계;
    상기 수신기가 상기 통신시험단계에서 전송된 신호의 헤더를 이용하여 적정부호를 선택하고 상기 적정부호를 상기 송신기로 전송하는 적정부호 선택단계;
    상기 적정부호를 이용하여 상기 송신기 및 상기 수신기 간의 통신을 수행하는 통신수행단계; 및
    기 설정된 시간이 경과하거나 기 설정된 기준 이상으로 수신에러가 발생하는 경우, 상기 수신기가 상기 통신수행단계에서 전송된 신호의 헤더를 이용하여 적정부호를 새롭게 선택하고 새롭게 선택된 적정부호를 상기 송신기로 전송하고, 다시 상기 통신수행단계를 수행하는 피드백 단계
    를 포함하며, 상기 통신시험단계 및 상기 통신수행단계에서 통신 수행시에 상기 송신기는 전송하는 신호의 헤더에 테스트 데이터의 각 비트를 상기 다수개의 부호로 사상하여 전송하며,
    상기 적정부호 선택단계 및 상기 피드백 단계에서 적정부호의 선택은 상기 다수개의 부호의 상관값을 이용해서 이루어지는
    직교부호를 이용한 적응형 주파수 선택적 기저대역 통신방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적정부호 선택단계는,
    상기 다수개의 부호별로 상관값을 계산하여 상관값이 가장 작은 부호를 적정부호로 선택하는 것을 특징으로 하는 직교부호를 이용한 적응형 주파수 선택적 기저대역 통신방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 피드백 단계는,
    상기 다수개의 부호별로 상관값을 계산하여 상관값이 가장 작은 부호를 적정부호로 새롭게 선택하고, 다시 상기 통신수행단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 직교부호를 이용한 적응형 주파수 선택적 기저대역 통신방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 통신수행단계는,
    시간 다이버시티(TD) 차수와 주파수 다이버시티(FD) 차수 중 하나 이상을 변경하거나, 모듈레이션 차수를 변경하여 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 직교부호를 이용한 적응형 주파수 선택적 기저대역 통신방법.
  6. 서로 다른 주파수 대역을 가지는 다수개의 부호 중 어느 하나의 부호를 이용하여 통신을 수행하는 통신시험단계;
    수신에러를 검출하고, 검출된 수신에러를 이용하여 적정부호를 선택하는 적정부호 선택단계;
    상기 적정부호를 이용하여 통신을 수행하는 통신수행단계; 및
    통신이 수행되는 동안 계속하여 상기 적정부호 선택단계 및 통신수행단계를 순차적으로 반복하는 피드백 단계
    를 포함하는 직교부호를 이용한 적응형 주파수 선택적 기저대역 통신방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 적정부호 선택단계는,
    검출된 수신에러가 기 설정된 기준 미만인 경우 현재 사용 중인 부호를 적정부호로 선택하고, 기 설정된 기준 이상인 경우 상기 다수개의 부호에서 현재 사용 중인 부호를 제외한 나머지 부호들 중 어느 하나의 부호를 적정부호로 선택하는 것을 특징으로 하는 직교부호를 이용한 적응형 주파수 선택적 기저대역 통신방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 통신 수행 단계는,
    시간 다이버시티(TD) 차수와 주파수 다이버시티(FD) 차수 중 하나 이상을 변경하거나, 모듈레이션 차수를 변경하여 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 직교부호를 이용한 적응형 주파수 선택적 기저대역 통신방법.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102495283B (zh) * 2011-12-09 2014-01-15 中国人民解放军第二炮兵计量站 自适应等精度测频方法
JP2017038305A (ja) * 2015-08-12 2017-02-16 富士通株式会社 伝送装置、伝送システム、及び伝送方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09331372A (ja) * 1996-06-12 1997-12-22 Hitachi Ltd 情報処理装置
KR100859724B1 (ko) 2007-05-28 2008-09-23 한국전자통신연구원 인체 통신 시스템에서 데이터 속도가 변하는 신호 송신 및수신 장치 및 방법
KR20090003069A (ko) * 2007-07-03 2009-01-09 한국전자통신연구원 주파수 다이버시티를 가지는 주파수 선택적 기저대역의주파수 변복조 장치 및 방법, 이를 이용한 송수신 장치

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002247135A (ja) 2001-02-20 2002-08-30 Sony Corp 信号伝送方法及び装置、並びに信号伝送システム
KR100449546B1 (ko) 2001-10-08 2004-09-21 주식회사 카서 코드선택 코드분할 다중접속 변복조 방법 및 그것을구현한 장치
US7039370B2 (en) * 2003-10-16 2006-05-02 Flarion Technologies, Inc. Methods and apparatus of providing transmit and/or receive diversity with multiple antennas in wireless communication systems
KR100770010B1 (ko) 2006-09-29 2007-10-25 한국전자통신연구원 고속 데이터 전송을 위한 인체통신 시스템
KR100829865B1 (ko) 2006-11-16 2008-05-19 한국전자통신연구원 제한된 통과대역을 이용하는 인체 통신 시스템 및 그 방법
US20080165717A1 (en) * 2007-01-04 2008-07-10 Ning Chen Novel MBMS user detection scheme for 3GPP LTE
KR100912543B1 (ko) 2007-06-26 2009-08-18 한국전자통신연구원 주파수 선택적 기저대역을 이용한 변복조 방법 및 그 장치
WO2009005217A1 (en) 2007-07-03 2009-01-08 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus for frequency modulating and demodulating of frequency selective baseband with gain of frequency diversity, and apparatus for transmitting and receiving using for this
KR100889733B1 (ko) 2007-08-20 2009-03-24 한국전자통신연구원 다수의 수신 전극을 이용한 인체통신 시스템의 수신 장치및 수신 방법
KR100942702B1 (ko) 2007-08-30 2010-02-17 한국전자통신연구원 심볼 오류정정이 가능한 주파수 선택적 기저대역을사용하는 변복조 방법 및 그 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09331372A (ja) * 1996-06-12 1997-12-22 Hitachi Ltd 情報処理装置
KR100859724B1 (ko) 2007-05-28 2008-09-23 한국전자통신연구원 인체 통신 시스템에서 데이터 속도가 변하는 신호 송신 및수신 장치 및 방법
KR20090003069A (ko) * 2007-07-03 2009-01-09 한국전자통신연구원 주파수 다이버시티를 가지는 주파수 선택적 기저대역의주파수 변복조 장치 및 방법, 이를 이용한 송수신 장치

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