KR101377580B1

KR101377580B1 - 신호를 제어하기 위한 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101377580B1
Application number: KR1020097027011A
Authority: KR
Inventors: 맥스 와드 무터스파우
Original assignee: 톰슨 라이센싱
Priority date: 2007-06-27
Filing date: 2007-06-27
Publication date: 2014-03-25
Also published as: JP2010534421A; CN101689711A; EP2162950B1; EP2162950A1; JP5308439B2; US20100184386A1; CN101689711B; BRPI0721768A2; US8515482B2; KR20100029096A; WO2009002317A1

Abstract

개시된 실시예들은 통신 디바이스에서 송신된 신호의 송신을 제어하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 이 장치(300)는 제 1 분극을 사용하여 제 1 신호를 수신하기 위한 제 1 안테나(306), 상기 제 1 신호와 제 2 신호를 수신하고, 제 2 분극 상태로 제 2 신호를 송신하기 위한 제 2 안테나(302), 및 제 1 안테나(306)와 제 2 안테나(302)에 의해 수신된 제 1 신호에 응답하여, 제 2 안테나(302)에 의한 송신을 조정하기 위해, 제 1 안테나(306)와 제 2 안테나(302)에 결합된 제어기(370)를 포함한다. 방법(500)은 제 1 분극을 사용하여 제 1 신호를 수신하는 단계(506), 제 2 분극을 사용하여 상기 제 1 신호를 수신하는 단계(516), 제 2 분극을 사용하여 제 2 신호를 송신하는 단계, 및 제 1 분극을 사용하여 수신하는 상기 단계(506)와, 제 2 분극을 사용하여 수신하는 상기 단계(516)에 응답하여, 송신하는 단계를 제어하는 단계(524)를 포함한다.

Description

신호를 제어하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING A SIGNAL}

본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로, 더 구체적으로는 지상파 방송, 셀룰러(cellular), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), WRAN(Wireless Regional Area Networks), 및 위성 통신을 포함하는 무선 통신에 관한 것이다.

이 섹션은 독자에게 관련 분야의 다양한 양상을 소개하려고 의도된 것으로, 이는 아래에 설명 및/또는 주장되는 본 개시물의 다양한 양상에 관한 것일 수 있다. 본 논의는 본 개시물의 다양한 양상들을 더 잘 이해하는 것을 돕기 위해 배경 정보를 독자에게 제공하는데 도움이 될 것이라 믿는다. 따라서, 이들 문장은 이러한 점에서 읽어져야 하고, 종래 기술을 용인하는 것은 아님이 이해되어야 한다.

미국에서는, TV 스펙트럼이 현재 NTSC(National Television Systems Committee) 방송 신호들과 공존하는 ATSC(Advanced Television Systems Committee) 방송 신호들을 포함한다. ATSC 방송 신호들은 디지털 TV(DTV) 신호들이라고도 한다. NTSC 송신은 2009년에 중단될 예정이고, 그때에는 TV 스펙트럼이 ATSC 방송 신 호들만을 포함하게 된다. 하지만, NTSC 방송 신호들만이 존재했던 경우에서처럼, 미국의 임의의 주어진 지역에서 상당한 TV 스펙트럼이 방송 채널들 사이의 간섭을 방지하기 위해 사용되지 않은 채로 존재한다.

최근에는, 정부 기관과 업계는 미래에, 상이한 서비스들이 방송 TV 스펙트럼과 같은 주파수 대역들을 공유하게 되는 것을 제의하였다. 다양한 표준 집단이 지상파 텔레비전 방송에 의해 현재 사용되는 TV 스펙트럼을 공유하게 되는 WRAN으로서 알려진 새로운 무선 라디오(radio) 서비스를 제한하였다. 그렇게 제안된 한 가지 WRAN 시스템은 비-간섭(non-interfering)에 기초하여 TV 스펙트럼에서 사용되지 않는 방송 채널들을 사용하기 위해 의도된다. 제안된 WRAN 시스템의 주 목적은, 시골과 멀리 떨어진 영역들, 낮은 인구 밀도의 서비스가 되지 않는 시장들에서의 광대역 액세스를 다루고, 도시 및 도시 주변의 영역들에 서비스를 제공하는 광대역 액세스 기술들의 것과 유사한 성능 레벨들을 제공하는 것이다. 또한, 제안된 WRAN 시스템은 또한 스펙트럼이 이용 가능한 인구 밀도가 높은 영역들에 서비스를 제공하기 위해 크기 조정될 수 있다.

WRAN 시스템과 현재 존재하는 방송 신호들이 스펙트럼을 공유하기 위해, 2개의 시스템 사이의 간섭이 완화되어야 한다. 간섭을 제어하는 한 가지 방식은, 일부 경우에서 2개의 서비스가 그것들 각각의 신호 복사 패턴들의 직교 분극을 가지는 것을 보장하게 하는 것으로 제안되었다. 미국에서는, 방송 TV 신호들이 일반적으로 수평 분극을 사용하여 송신된다. 로컬 방송국에 의해 사용된 방송 채널에서 또는 방송 채널 근처에서 동작하려고 노력하는 WRAN 시스템은 간섭을 최소화하기 위해 수직 분극을 사용하여 송신하는 것이 요구될 수 있다.

기지국들과 가정 댁내 장치(home premises equipment)와 같은 WRAN 시스템이 특별한(예컨대, 수직) 복사 분극 패턴을 사용하여 송신을 달성하기 위해서는, WRAN 디바이스에 의해 사용되는 안테나가 정확한 정렬을 요구할 수 있고, 또한 WRAN 송신이 일어나야 한다면 정확한 정렬을 유지하는 것이 요구될 수 있다. 그러한 정렬 척도 중 한 가지는, 예컨대 수직 복사 패턴이나 수평 복사 패턴 사이의 십자 분극 격리의 양을 결정하는 것이 될 수 있다. 예컨대, 14㏈로서 주어진 십자 분극 격리 그림이 적절한 복사 분극에 관한 올바른 정렬의 척도로서 사용될 수 있고, 서비스들 사이의 최소 간섭을 보장하기 위해 받아들여질 수 있다.

WRAN 디바이스와 함께 사용된 안테나의 바라는 복사 분극을 보장하기 위해 필수적인 높은 레벨의 십자-분극 격리를 달성하는 한 가지 방법은 숙련된 전문 설치자를 사용하여 WRAN 디바이스에 의해 사용된 안테나를 설치하는 것일 것이다. 안테나는 특별한 복사 패턴 배향을 달성하기 위해, 레벨 또는 수직 추(plumb bob) 또는 일부 전기적 측정 디바이스로 조정될 수 있는 기준 부재(reference member)를 포함할 수 있다. 안테나의 조정과 정렬은 WRAN 디바이스에 의한 송신을 허용하기 전에 수행된다. 주기적인 숙련된 또는 전문 조정은 바라는 십자-분극을 만들기 위해 복사 요소들의 적절한 정렬을 보장하게 되고, 따라서 바라는 복사 분극을 보장한다.

하지만, WRAN 디바이스와 함께 사용된 안테나의 전문적인 설치 및 계속되는 전문적인 감시 및 유지는 불필요하게 비용이 많이 든다는 사실이 입증될 수 있다. 환경이나 다른 조건들로 인한 초기 조정 후의 안테나의 추가적인 임의의 조정은, 설치자가 되돌아오는 것을 필요로 할 것이다. 또한, 안테나가 잘못 조정되고, 적절한 분극 배향으로 복사하지 않는다면, 방송 신호들과의 불필요하고 바라지 않는 간섭이 초래할 수 있다. 그러므로, WRAN 서비스와 같은 공유된 무선 서비스와 함께 사용된 안테나가, 특히 방송 텔레비전과 같은 공유된 스펙트럼 서비스와의 간섭을 방지하는 것에 관하여 적절히 정렬되는지 결정할 수 있는 안테나 시스템을 가지는 것이 바람직하다.

개시된 실시예들은 통신 디바이스에서 신호의 송신을 제어하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 일 실시예에서, 제 1 분극을 사용하여 제 1 신호를 수신하기 위한 제 1 안테나, 제 1 신호와 제 2 신호를 수신하고 제 2 분극 상태로 제 2 신호를 송신하기 위한 제 2 안테나, 및 제 1 안테나와 제 2 안테나에 의해 수신된 제 1 신호에 응답하여, 제 2 안테나에 의한 송신을 조정하기 위해, 제 1 안테나와 제 2 안테나에 결합된 제어기를 포함하는 장치가 설명된다.

제 2 실시예에서는, 신호를 제어하기 위한 방법이 설명되고, 이 방법은 제 1 분극을 사용하여 제 1 신호를 수신하는 단계, 제 2 분극을 사용하여 제 1 신호를 수신하는 단계, 제 2 분극을 사용하여 제 2 신호를 송신하는 단계, 및 제 1 분극을 사용하여 수신하는 단계와 제 2 분극을 사용하여 수신하는 단계에 응답하여, 송신하는 단계를 제어하는 단계를 포함한다.

도 1은 지리적 구역에서 사용된 예시적인 WRAN의 블록도.

도 2는 WRAN에서 사용된 예시적인 시스템의 블록도.

도 3은 본 발명의 일 실시예를 사용하는 송수신기 디바이스의 일 실시예의 블록도.

도 4는 본 발명의 일 실시예를 사용하는 송수신기 디바이스의 또 다른 실시예의 블록도.

도 5는 본 발명의 일 실시예를 사용하여 송신을 제어하기 위한 예시적인 공정을 설명하는 흐름도.

도 6은 본 발명의 일 실시예를 사용하여 송신을 제어하기 위한 또 다른 예시적인 공정을 설명하는 흐름도.

본 발명의 특징 및 장점이 주어진 예를 통해 후속하는 설명으로부터 좀더 분명해진다.

본 발명의 하나 이상의 특정 실시예가 아래에 설명된다. 이들 실시예의 간결한 설명을 제공하기 위한 노력으로, 실제 구현예의 모든 특성이 본 명세서에 설명되지는 않는다. 임의의 공학 또는 디자인 프로젝트에서와 같은 임의의 그러한 실제 구현예의 개발시, 구현예마다 상이할 수 있는 시스템-관련 및 비지니스-관련 제약 사항의 준수(compliance)와 같은, 개발자의 특정 목표를 달성하기 위해서는 다수의 구현예-특정 판단이 이루어져야 한다는 점을 알아야 한다. 게다가, 그러한 개발 노력은 복잡하고 시간을 소모하는 것일 수 있지만, 그럼에도 불구하고 본 발명의 이익을 가지는 당업자에게 있어서는, 디자인, 제작, 및 제조의 일상적인 일이 됨을 알아야 한다.

다음 내용은 방송 신호들과 주파수 스펙트럼을 공유하는 WRAN에서 신호들을 송신하고 수신하는데 사용되는 시스템 및 회로들을 설명한다. 다른 네트워크들에서 다른 타입의 신호들을 송신하고 수신하기 위해 사용된 다른 시스템과 회로들은 매우 유사한 구조들을 포함할 수 있다. 당업자라면 본 명세서에서 설명된 회로들의 실시예가 단지 하나의 잠재적인 실시예라는 점을 인식할 것이다. 이와 같이, 대안적인 실시예들에서 시스템의 구성 성분들은 재배치되거나 생략될 수 있거나, 추가적인 구성 성분이 시스템의 특별한 속성에 기초하여 추가될 수 있다. 예컨대, 경미한 수정을 통해, 설명된 회로들이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11과 같은 다른 무선 네트워크들에서 사용하기 위해 구성될 수 있다.

이제 도면들로 돌아가 처음에 도 1의 도면을 참조하면, 로컬 방송 신호들을 포함하는 지리적 영역에서 동작하는 예시적인 WRAN의 블록도(100)가 도시되어 있다. 인터넷 서비스 제공자에 의해 제공된 인터넷 네트워크와 같은 네트워크(110)는 건물 내에 도시된 기지국(120a,120b)과 물리적으로 인터페이싱되어 있다. 기지국들(120a,120b) 각각은 통상적으로 WRAN에서 사용된 다른 디바이스들과 네트워 크(110) 사이를 인터페이싱하기 위한 회로를 포함한다. 기지국들(120a,120b) 각각은 또한 건물 내에 놓인 장비를 포함할 수 있고, 건물 내의 WRAN에서 사용된 다른 디바이스들과의 무선(wireless) 또는 라디오(radio) 인터페이스를 제공하기 위해, 건물의 상부에 놓인 하나 이상의 안테나도 포함할 수 있다. 이러한 하나 이상의 안테나는 또한 건물 내의 디스플레이 디바이스와 텔레비전 수신기에 의해 또는 WRAN에서의 디바이스들에 의한 사용을 위해 로컬 방송 텔레비전 신호들을 수신할 수 있다.

기지국들(120a,120b) 각각은 무선 또는 라디오 인터페이스를 통해, 기지국들(120a,120b)의 지리적으로 가까운 구역 내의 다양한 구조물들 내에 위치한 하나 이상의 고객 댁내 설비(CPE: customer premises equipment) 디바이스(130a 내지 130h)와 통신한다. CPE 디바이스들(130a 내지 130h)을 포함하는 구조물들은 주택이나 아파트 건물들과 같은 고정된 위치들에 있을 수 있거나, 도시되지 않은 자동차들과 같은 이동하는 것일 수 있다. 바람직한 일 실시예에서, 기지국들(120a,120b)과 CPE 디바이스들(130a 내지 130h) 사이의 지리적으로 가까운 구역들은, 라디오 신호 특징들 및 환경에 의해 지배를 받는 경계들에 기초한 셀들로 분리된다. 또한 하나 이상의 CPE 디바이스들(130a 내지 130h)은 지기국(120a,120b)과 통신할 수 있고 다른 CPE 디바이스들(130a 내지 130h)과도 통신할 수 있다. 예컨대, CPE 디바이스(130h)는 도시된 바와 같이, CPE 디바이스들(130e, 130f, 및 130g)과 기지국(120b) 모두와 통신할 수 있다. 이러한 식으로, CPE 디바이스(130h)는 WRAN에서 반복기(repeater) 디바이스로서 알려질 수 있다.

방송탑(broadcast tower)(140)이 또한 지리적 영역 내에 위치한다. 방송탑(140)은 방송탑(140)의 상부에 있는 안테나로부터 지리적 구역 내의 건물들과 주택들로 텔레비전 신호들과 같은 방송 신호들을 송신한다. 방송탑(140)은 증폭기들과 추가 신호 발생 장비와 같은 송신 장비를 포함할 수 있다. 방송국, 스튜디오, 및 다른 신호 설비들이 방송탑(140)과 같이 위치할 수 있거나, 도시되지 않은 신호 네트워크를 통해 제공된 방송 신호와 상이한 위치에 위치할 수 있다. 바람직한 일 실시에에서, 방송탑(140)은 55㎒ 내지 88㎒의 낮은 VHF(Very High Frequency), 175㎒ 내지 215㎒의 높은 VHF, 또는 470㎒ 내지 803㎒의 UHF(Ultra High Frequency)의 허용된 텔레비전 방송 대역들에서 신호를 송신할 수 있다. 많은 지리적 구역들에서, 상이한 주파수들에서 방송 신호들을 송신하는 하나보다 많은 방송탑(140)이 존재할 수 있다.

도 2를 참조하면, WRAN에서 사용된 예시적인 시스템(200)의 블록도가 도시되어 있다. 이 블록도는 상호연결(interconnection)이 없는 디바이스들의 간략화된 집합을 보여준다. 예시적인 시스템(200)에서의 몇몇 블록들은 도시되지는 않았지만 아래에 더 설명되는 블록들 내에 위치한 회로를 가지게 된다. 도 1에 도시된 바와 같이, WRAN 시스템은 지리적 영역(WRAN 영역)에 서비스를 제공할 수 있는 적어도 하나의 기지국(210)을 포함한다. 기지국(210)은 네트워크 인터페이스를 통해 네트워크로부터 수신된 정보와 콘텐츠를 처리 및 변환하기 위한 회로를 포함할 수 있다. 기지국(210)은 또한 WRAN을 사용하여 정보를 송신 및 수신하기 위한 송수신기 회로를 포함할 수 있다. 기지국(210)은 각각 기지국(210)과 CPE(240)에 부착된 안 테나(220,230)를 통해 WRAN 위에서 CPE(240)에 통신한다. 일 실시예에서, 기지국(210)과 CPE(240) 사이의 통신의 물리 층 프로토콜은, 패킷 기반의 데이터 구조를 사용하여 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)에 기초한다.

비록 안테나(220,230)가 단일 안테나로 도시되어 있지만, 하나보다 많은 안테나가 기지국(210)이나 CPE(240)에 의해 사용될 수 있다. 단일 구성인지 또는 다수 구성인지에 관계 없이, 안테나(220,230)는 방송 신호들의 정상적인 동작을 방해하지 않는 방식으로, 신호들을 최적으로 송신하고 수신할 수 있어야 한다. 일 실시예에서, 안테나(220,230)는 송신된 방송 신호의 분극에 직교하는 분극에서 WRAN 통신 신호들을 송신할 수 있다. 안테나(220,230)는 또한 송신된 방송 신호의 분극에서 신호들을 수신할 수 있다.

CPE(240)는 프로세서(260)와 메모리(270)에 의해 표현된 하나 이상의 프로세서와 연관된 메모리를 포함한다. 이 상황에서, 컴퓨터 프로그램들이나 소프트웨어가 프로세서(260)에 의한 실행을 위해 메모리(270)에 저장된다. 프로세서(260)는 또한 CPE(240)의 다른 기능들을 제어할 수 있다. 메모리(270)는, 예컨대 RAM(random-access memory), ROM(read-only memory) 등과 같은 임의의 저장 디바이스를 나타내고, CPE(240)의 내부에 있거나 외부에 있을 수 있다. 메모리(270)는 필요에 따라 휘발성이거나 비휘발성일 수 있다. CPE(240)는 또한 안테나(230)를 사용하여 WRAN을 통해 정보를 수신하고 송신하기 위한 송수신기(250)를 포함한다. 이 송수신기(250)는 WRAN을 통해 수신되거나 송신된 정보를 프로세서(260)와 직접 통신할 수 있거나, 신호 프로세서와 통신할 수 있다. 송수신기(250)는 아래에서 더 상세히 설명된다. CPE(240)는 추가로 사용자와의 직접적인 상호작용을 위해 키보드와 디스플레이 스크린과 같은 사용자 인터페이스 구성 성분들을 포함할 수 있다. 대안적으로, CPE(240)는 가정용 컴퓨터나 텔레비전과 같은 외부 디바이스들과의 인터페이싱을 위한 유니버설 시리얼 버스(USB: universal serial bus)와 같은 간접적인 인터페이스를 제공할 수 있다.

전술한 바와 같이, 기지국(210)과 CPE(240)는 또한 안테나(220,230)를 통해 방송 신호들을 수신할 수 있다. 기지국(210)과 CPE(240)에서의 회로는 안테나(290)를 통해 방송 송신기(280)에 의해 제공된 방송 신호들을 검출하는데 사용된다. 앞서 주목된 바와 같이, WRAN 신호들은 동일한 범위의 주파수 공간에서 방송 신호들과 공존하고, WRAN 시스템은 기존의 방송 신호와의 해가 되는 간섭을 생성하는 것이 허용되지 않는다. WRAN 시스템은 TV 스펙트럼에서 사용되지 않은 텔레비전(TV) 방송 채널들을 사용할 수 있다. WRAN 시스템은 또한 방송 채널의 주파수 공간을 같이 점유할 수 있거나, WRAN 시스템이 해가 되는 간섭을 생성하지 않는 방식으로 동작한다는 것을 조건으로, 방송 채널에 인접한 주파수들을 점유할 수 있다. 이 점에서, 보조(secondary) 사용자로서 WRAN 시스템은 그것들의 동작과의 간섭을 회피하기 위해, 로컬 방송국들의 동작을 연기시킨다. 그 결과, CPE(240)는 예컨대 신호 에너지를 검출함으로써, 로컬 방송국들의 존재를 결정하는 능력을 포함할 수 있다. 또한, CPE(240)는 본 명세서에서 추가로 설명될 구성 성분들과 기술들을 사용하여 로컬 방송국과의 간섭을 회피하는 능력을 포함한다.

WRAN에 들어가기 위해, CPE(240)는 먼저 특별한 지리적 구역에서의 기지 국(210)과의 "결합(associate)"을 행할 수 있다. 이 결합 기간 동안, CPE(240)는 처음에 어느 로컬 방송 채널들이 존재하는지를 결정하는 것과 같이, 지리적 구역에 대한 신호 환경을 결정하는 동작들을 수행한다. CPE(240)는 바람직하게는 수평 분극과 같이, 방송 신호들을 최적으로 수신하도록 구성될 때, 안테나(230) 상의 수신된 신호들을 측정함으로써 로컬 방송 신호들의 존재를 결정할 수 있다. CPE(240)는 또한 그것이 수직 분극에서와 같이, WRAN에서의 동작을 위해 최적으로 구성될 때, 안테나(230) 상의 수신된 방송 신호의 레벨을 결정할 수 있다.

신호 환경을 결정하는 것으로부터의 결과들에 기초하여, CPE(240)는 통신 프로토콜에서 설정된 제어 채널을 사용하여, CPE(240)의 능력을 포함하는 안테나(230)와 송수신기(250)를 통해 정보를 기지국(210)에 송신한다. 보고된 능력은, 예컨대 최소 및 최대 송신 전력과, 송신 및 수신을 위한 지원된 채널 목록을 포함한다. 안테나(220)를 통해 기지국(210)은 또한 동일한 제어 채널을 통해 또는 WRAN의 능력과 데이터 통신 채널을 위한 동작 요구 조건들에 관한 대안 채널을 통해 CPE(240)와 다시 통신할 수 있다. 기지국(210)으로부터의 요구 조건들과 능력들은 또한 데이터 통신 채널 상의 적절한 동작을 위한 안테나(230)에 관한 요구된 분극 배향(orientation)이나 임의의 로컬 TV 채널들의 결정된 분극 배향과 같은 추가 정보를 포함할 수 있다. 그런 다음, WRAN 통신에서 사용하는데 지원된 채널 목록을 수정하거나 증대시키기 위해, 신호 환경에 대한 결과 정보가 기지국(210)에 제공될 수 있다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예를 사용하는 송수신 시스템의 블록 도(300)가 도시되어 있다. 비록 CPE(240)에서 발견된 바와 같은 송수신기 회로와 안테나 설비가 아래에 설명되지만, 기지국(210)에서 발견된 송수신기 회로는 설명과 회로에 있어 유사하거나 동일하다. 또한, 설명된 블록들은 논리적인 기능의 분리(seperation)를 나타낸다. 블록들은 분리된 물리적 요소들로서 유지될 수 있거나, 더 큰 서브모듈(submodule)들로 결합될 수 있다. 블록들은 또한 하나 이상의 집적 회로들로 통합될 수 있다.

2개의 안테나(302,306)는 기지국이나 다른 CPE와의 통신을 위한 물리 층 매체 인터페이스를 제공한다. 바람직한 일 실시예에서, 안테나(302,306)는 당업자에게 공지된 바와 같이, 좁은 분극된 빔 패턴에서 UHF를 통한 낮은 VHF로부터의 전체 방송 신호 범위에 걸쳐 동작할 수 있는 로그(log) 주기적(periodic) 안테나이다. 안테나(302,306)는 그것들의 안테나 분극 패턴들이 적어도 하나의 축 상에서 서로 직교하도록 하는 방식으로 물리적으로 배향이 정해진다. 안테나(302)는, 예컨대 수직 분극으로 동작하도록 배향이 정해질 수 있고, 안테나(306)는 예컨대 수평 분극으로 당작하도록 배향이 정해질 수 있다.

안테나(302)와 안테나(306)는 안테나 마스트(mast)(308)에 기계적으로 장착된다. 안테나 마스트(308)는 또한 그것의 세로방향 축에 대해 안테나 마스트(308)를 회전시키기 위한 모터와 같은 요소를 포함한다. 안테나 마스트(308)의 회전은 회전 운동(revolution)을 통해 안테나(302,306) 모두를 회전시켜, 이들이 전체 복사 수신 패턴을 커버하는 것을 허용한다.

안테나 마스트(308)는 회전자 제어부(310)에 의해 제어된다. 회전자 제어 부(310)는 안테나 마스트(308)에 있는 모터에 전기 신호를 제공하여, 안테나(302,306)의 위치를 정하거나 특별한 방사상 위치로 안테나(302,306)의 배향을 정한다. 회전자 제어부(310)는 또한 안테나 마스트(308)로부터 움직임의 양이나 상대적인 방사상 위치를 표시하는 신호를 다시 수신할 수 있다. 회전자 제어부(310)는 나머지 송수신기(300)의 동작과 관련하여, 제어기(370)와 같은 제어 디바이스에 의해 제어된다.

안테나(302,306)는 모두 안테나 스위치(320)에 전기적으로 연결된다. 안테나 스위치(320)는 안테나(302) 또는 안테나(306)를 감지 수신기/복조기(330)를 포함하는 감지 회로나, 데이터 수신기/복조기(350), 데이터 변조기/송신기(360), 및 송신/수신(T/R) 스위치(340)를 포함하는 데이터 회로에 연결한다. 안테나 스위치(320)는 당업자에게 공지된 것처럼, 전기 또는 전기기계 타입인 하나 이상의 스위칭 디바이스를 포함한다. 바람직한 일 실시예에서, 안테나 스위치(320)는 각각 어떠한 연결 또는 중립적인 위치도 포함하지 않는, 2개의 전자적으로 제어 가능한 SPDT(single pole double throw) 스위치들을 포함한다. 하나의 SPDT 스위치가 안테나(302)에서 안테나(306)로 또는 안테나(306)에서 안테나(302)로 신호들을 스위칭하기 위해 사용되고, 다른 SPDT 스위치가 감지 회로{수신기/복조기(330)}로부터 데이터 회로{데이터 수신기/복조기(350), 데이터 변조기/송신기(360), 및 T/R 스위치(340)}로 또는 데이터 회로로부터 감지 회로로 신호들을 스위칭하기 위해 사용된다. 안테나 스위치(320)를 위한 제어는 나중에 더 설명되는 제어기(370)와 같은 제어기 디바이스로부터 발생된다.

안테나 스위치(320)로부터의 연결은 감지 수신기/복조기(330)에 연결된다. 감지 수신기/복조기(330)는 방송 신호로서 제공된 신호 타입의 신호들을 수신하고 복조한다. 바람직한 일 실시예에서, 감지 수신기/복조기(340)는 아날로그 지상파 신호들을 위해 사용된 NTSC나 ATSC 디지털 지상파 신호들을 위해 사용된 8-잔류 측파대(8-VSB: Eight Vestigial Sideband)와 같은 디지털 포맷으로 수신된 신호들을 복조한다. 감지 수신기/복조기(330)는 오직 신호가 검출되는 한도까지의 신호 처리와 같은, 부분적인 신호 복조를 행할 수 있다. 감지 수신기/복조기(330)는 또한 오직 수신된 신호에 관한 신호 레벨이나 크기를 결정할 수 있다. 대안적으로, 감지 수신기/복조기(330)는 동기화, 등화(equalization), 및 에러 정정을 포함하는 복조를 완성할 수 있다. 복조 완성은 송수신기(300)가 WRAN 디바이스뿐만 아니라 텔레비전 신호 수신기로서 행동하는 것을 허용하기 위해, 도시되지 않은 디스플레이 디바이스와 같은 다른 회로에 복조된 방송 신호를 감지 수신기/복조기가 제공하는 것을 허용하게 된다.

안테나 스위치(320)로부터의 또 다른 연결은 T/R 스위치(340)에 연결된다. T/R 스위치(340)는 신호가 안테나(302 또는 306)로 가거나 안테나(302 또는 306)로부터 오는 것을 제어하는 2가지 스위치 상태를 가진다. T/R 스위치(340)는 통상적으로 SPDT 타입 스위치이고, 당업자에게 공지된 다이오드, 트랜지스터, 또는 게이트와 같은 다수의 전기 회로 장치 및 구성 성분을 사용하여 구축될 수 있다.

T/R 스위치(340)가 수신 상태로 스위칭되면, 안테나 스위치(320)를 통해 안테나(302)나 안테나(306)에 의해 수신된 라디오 파(radio wave) 전파된 신호는 T/R 스위치(340)를 통과하여 T/R 스위치(340)에 연결된 데이터 수신기/복조기(350)에 제공된다. 데이터 수신기/복조기(350)는 수신된 신호를 증폭, 주파수 전환, 필터링, 및 복조하기 위한 회로들을 포함한다. 바람직한 일 실시예에서, 데이터 수신기/복조기(350)는 수신된 신호를 증폭시키고 필터링함으로써, 수신된 신호를 처리한다. 데이터 수신기/복조기(350)는 또한 수신된 신호를 그것의 수신된 주파수로부터 신호 복조를 더 잘 허용하는 제 2 주파수로 전환할 수 있다. 데이터 수신기/복조기(350)는 또한 신호가 신호 표준에 따라 증폭되고, 필터링되며, 변환된 후, 수신된 신호를 복조할 수 있다. 바람직한 일 실시예에서, 복조기는 WRAN에서 사용된 신호 표준에 따라 OFDM 복조를 행할 수 있다. 디지털 데이터 스트림을 나타내는 출력 신호가 도시되지 않은 데이터 신호 처리기와 같은 회로에서의 추가 처리를 위해 제공된다.

T/R 스위치(340)가 송신 상태로 스위칭되면, 안테나(302)나 안테나(306)가 안테나 스위치(320)를 통해, T/R 스위치(340)를 거쳐 데이터 변조기/송신기(360)에 연결된다. 데이터 변조기/송신기(360)는 입력 데이터 신호를 변조기에 인터페이싱하기 위한 회로를 포함하고, 또한 증폭기, 필터, 믹서(mixer), 및 발진기(oscillator)와 같은 회로들을 포함할 수 있다. 데이터 변조기/송신기(360)는 도시되지 않은 신호 처리기와 같은 신호 처리 회로로부터 입력 디지털 데이터 신호를 수신한다. 데이터 변조기/송신기(360)는 입력 디지털 데이터 신호를 변조하여 변조된 신호를 발생시킨다. 바람직한 일 실시예에서, 데이터 변조기/송신기(360)는 WRAN에 관해 사용된 신호 표준에 따라, OFDM 신호를 형성하기 위해 입력 디지털 데 이터 신호를 변조한다. 데이터 변조기/송신기(360)는 또한, 안테나(302)나 안테나(306)에서 전파된 라디오 파 신호로서의 종국적인 송신에 적합한 주파수로 변조된 신호를 주파수 변환할 수 있다. 데이터 변조기/송신기(360)는 또한 추가로 송신을 위한 신호를 조정하고 준비하기 위해, 전환된 신호를 필터링하고 증폭할 수 있다. 데이터 변조기/송신기(360)로부터의 출력 송신 신호는 T/R 스위치(340)에 제공된다. 송신 상태로 스위칭된 T/R 스위치(340)는 전파를 위한 송신 신호를 안테나 스위치(320)를 통해 안테나(302)나 안테나(306)에 제공한다.

비록 감지 수신기/복조기(330)와 데이터 수신기/복조기(350)가 개별 블록들로서 설명되지만, 이들을 하나의 블록으로 결합될 수 있다. 또한, 유사한 기능적 특성이 동일한 회로 요소들로 하여금 다중화(multiplexing) 동작과 같은 방식으로, 감지 수신기/복조기(330)와 데이터 수신기/복조기(350)의 기능들 모두를 수행하는 것을 허용한다.

제어기(370)는 회전자 제어부(310), 안테나 스위치(320), 감지 수신기/복조기(330), T/R 스위치(340), 데이터 수신기/복조기(350), 및 데이터 변조기/송신기(360)에 연결된다. 제어기(370)는 데이터 수신기/복조기(350)나 데이터 변조기/송신기(360)에서의 주파수 변환 회로를 동작시키거나 동조시키기 위한 제어 신호들을 제공한다. 제어기(370)는 또한 데이터 수신기/복조기(350)에서의 복조기와 데이터 변조기/송신기(360)에서의 변조기의 동작을 제어할 수 있어, 신호 대역폭, 에러 정정, 또는 신호 포맷들을 포함하는 상이한 신호 표준들에 관한 변경을 허용한다.

제어기(370)는 또한 전술한 데이터 수신기/복조기(350)에 관한 제어와 유사 한 방식으로, 감지 수신기/복조기(330)를 동작시키기 위한 제어 신호들을 제공한다. 또한, 제어기(370)는 신호 동작 환경을 결정하는 것뿐만 아니라 WRAN 데이터 송신에 관한 적절한 안테나 구성 또는 배향을 결정하기 위해, 감지 수신기/복조기(330)로부터의 감지 또는 신호를 수신하고 처리할 수 있다.

제어기(370)는 또한 제어 신호들을 회전자 제어부(310)와 안테나 스위치(320)에 제공한다. 회전자 제어부(310)로의 제어 신호들은, 예컨대 제어기(370)에 의해 수신된 신호 레벨에 관한 감지 수신기/복조기(330)로부터 수신된 입력들이나 지리적 구역에서의 다른 WRAN 디바이스들의 위치에서의 입력들에 기초할 수 있다. 제어기(370)는 전술한 바와 같이 현재 사용중인 동작 모드에 기초하여 안테나 스위치(320)를 제어할 수 있다.

제어기(370)는 또한, 감지 수신기/복조기(330), 데이터 수신기/복조기(350), 및 데이터 변조기/송신기(360)로부터 상태나 에러 상황을 표시하는 신호들을 수신할 수 있거나, 다른 회로들로 진행하기 위한 명령들을 수신할 수 있다. 제어기(370)는 또한 T/R 스위치(340)의 동작에 관한 스위치 상태를 제어한다. T/R 스위치(340)의 제어는 제어기(370)에 전달된 명령들에 의해 제어될 수 있거나, 제어기(370)에 의해 다른 블록들을 제어하는 것에 기초하여 시작될 수 있다. 전술한 바와 같이, 제어기(370)나, 감지 수신기/복조기(330)와 같은 다른 블록들에 의해 결정된 에러 상황은, T/R 스위치(340)가 송신 상태로 스위칭하는 것을 제어기(370)가 방지하는 것을 허용할 수 있다. 제어기(370)는 분리된 구성 성분이거나 도시되지 않은 신호 처리 회로에 통합될 수 있거나, 더 나아가 도 2에 도시된 바와 같은 전 체 CPE를 위해 사용된 더 큰 처리기로 통합될 수 있다.

메모리(372)는 제어기(370)에 연결될 수 있고, 로컬 방송 채널들과 안테나 구성들과 같은 신호 환경에 대한 정보를 저장하기 위해 사용된다. 메모리(372)는 또한 적절한 동작을 위해 필요할 때 지리적 구역에서 WRAN에 대한 정보를 저장할 수 있다. 메모리(372)는 분리된 성분이거나, 도 2에 도시된 바와 같이 전체 CPE를 위해 사용된 더 큰 메모리 구성 성분들로 통합될 수 있다.

동작시, 안테나 스위치(320)는 전술한 바와 같은 데이터 회로나 감지 회로에 안테나(302) 또는 안테나(306)가 연결되는지와 언제 연결되는지를 결정하기 위한 다수의 동작 모드를 가질 수 있고, 이는 제어기(370)에 의해 제어된다. 바람직한 제 1 모드에서는, 안테나(306)가 감지 회로에 연결되는데 반해, 안테나(302)는 어느 회로에도 연결되지 않는다. 이러한 바람직한 제 1 모드를 방송 감지 요구된(desired) 모드라고 부른다. 이 모드에서는, 보통 방송 신호들로 동작하도록 구성된 안테나(306)에 의해 수신된 신호들이, 방송 신호들을 수신하기 위한 회로나 감지 회로에 제공된다. 방송 감지 요구된 모드는, 예컨대 방송 신호가 방송 안테나(306)에 의해 수신되는지를 결정하기 위해 사용될 수 있다.

바람직한 제 2 모드에서는, 안테나(302)가 감지 회로에 연결되고, 안테나(306)는 어느 회로에도 연결되지 않는다. 이 바람직한 제 2 모드는 방송 감지 요구되지 않는(undesired) 모드라고 부른다. 이 모드에서는, 보통 데이터 네트워크나 WRAN과 동작하도록 구성된 안테나(302)에 의해 수신된 신호들이, 방송 신호들을 수신하기 위한 회로나 감지 회로에 제공된다. 방송 방지 요구되지 않은 모드는, 예컨 대 안테나 배향과의 가능한 문제(issue)를 표시하는 너무 큰 방송 신호 레벨이 데이터 안테나인 안테나(302)에 의해 수신되는지를 결정하기 위해 사용될 수 있다.

바람직한 제 3 모드에서는, 안테나(302)가 데이터 회로에 연결되는데 반해, 안테나(306)는 어느 회로에도 연결되지 않는다. 이러한 바람직한 제 3 모드를 정상적인(normal) 데이터 모드라고 부른다. 이 모드에서는, 데이터 동작을 위해 구성된 안테나인 안테나(306)와, 데이터 회로 사이에서 정상적인 신호 통신이 일어난다. 하지만, 정상적인 송신은 제어기(370)에 의한 T/R 스위치(340)의 제어에 기초하여 일어나지 않을 수 있다. 대안적인 제 4 모드에서는, 안테나(302)가 데이터 회로에 연결되는데 반해, 안테나(306)는 감지 회로에 연결된다. 이 대안적인 모드는 감시된(monitored) 데이터 모드라고 알려져 있다. 이 모드에서는, 정상적인 신호 통신은 정상적인 데이터 모드에서 설명된 것처럼 일어나지만, 안테나(306)를 통해 수신된 신호들의 감지 회로로의 신호 통신 또한 동시에 일어날 수 있다. 이 감지 회로는, 예컨대 방송 신호 상태를 계속해서 감시하는 기능을 제공한다. 대안적으로, 감지 수신기/복조기(330)는 수신되고 복조된 방송 신호를 다른 회로들에 제공할 수 있다. 안테나 스위치(320)에서의 스위칭 기능들에 기초하여 다른 모드들 또한 가능하다. 예컨대, 데이터 변조기/송신기(360)의 안테나(306)로의 연결은 임의의 시각에서 허용되지 않을 수 있고, 그러한 연결은 제어기(370)의 동작에 의해 금지된다. 제어기(370)와 메모리(372)는 이러한 요구 조건이나 상이한 표준들의 다른 요구 조건들을 따르도록 구성될 수 있다.

비록, 도 3에서 설명된 송수신기와 회로들이 방송 수신시 사용하기 위한 별 도의 안테나와, 데이터 통신 또는 WRAN 동작시 사용하기 위한 별도의 안테나를 포함하지만, 단일 안테나를 이용하는 것이 가능할 수 있다. 이 단일 안테나는 당업자레에 알려진 바대로, 기계적으로 또는 전기적으로 조종 가능하거나 회전 가능할 수 있다. 예컨대, 단일 안테나는 안테나 회전자와 제어 회로를 추가하여 안테나 마스트(308) 상에서, 90°와 같은 어떤 정해진 호 거리(arc distance)만큼 축 방향으로 회전될 수 있다. 그런 다음, 단일 안테나는 하나의 동작 모드에서, 수평 분극과 같은 방송 신호 동작을 위해 사용된 위치로 회전될 수 있다. 그런 다음 단일 안테나는 제 2 모드에서 데이터 통신 동작을 위해 사용된 위치로 회전될 수 있다. 동시 방송 신호 동작과 데이터 통신 동작은, 이러한 단일 축 방향으로 회전 가능한 안테나 구성에서 가능할 수 있다. 또한, 그러한 단일 안테나가 방송 신호로부터의 수신된 최대 신호를 위해 축 방향의 위치로 조정되거나 회전된다면, 그러한 위치로부터 90°의 정확한 회전이 적절한 WRAN 동작을 위해 안테나의 배향을 최적으로 정하기 위해 사용될 수 있다. 대안적으로, 단일 안테나가 방송 신호로부터의 수신된 최소 신호를 위해 조정될 수 있게 된다면, 방송 신호로부터의 수신된 최대 신호를 확인하기 위해 90°만큼 회전된다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예를 사용하는 연관된 회로와 또 다른 송수신기의 블록도(400)가 도시되어 있다. 아래에 주목된 것을 제외하고, 안테나 스위치(420), 감지 수신기/복조기(430), 데이터 수신기/복조기(450), 데이터 변조기/송신기(460), 제어기(470), 및 메모리(472)는 앞에서의 도 3에 설명된 것과 유사한 기능들을 가지고, 본 명세서에서 추가로 설명되지 않는다. 도 4에서, 안테 나(402), 안테나(404), 및 안테나(406)는 바람직하게는 다이폴(dipole) 안테나들이다. 수직으로 장착된 다이폴 안테나(402)는 통상적으로 수평 평면에서 균일한 방사상 수신 패턴을 가진다. 하지만, 수직 평면에서 균일한 복사 방사상 패턴을 달성하기 위해서는, 안테나(404,406)로 도시된 2개의 다이폴 안테나가 사용될 수 있고, 열십자(cross-wise) 방식으로 배향이 정해질 수 있다. 도시된 바와 같은 배치는 도 3에 도시된 바와 같은 회전자 제어와 회전하는 마스트에 관한 필요성을 제거한다. 안테나(402), 안테나(404), 및 안테나(406)는 도시되지 않은 공통의 안테나 마스트 상에 기계적으로 장착될 수 있거나 별도로 기계적으로 장착될 수 있다. 이러한 응용예에서는 안테나(404,406)의 평면에 직각으로 정확하게 안테나(402)를 장착하는 것이 중요하다라는 점을 주목하는 것이 중요하다.

안테나(404,406)는 안테나 제어기(410)에 연결된다. 안테나 제어기(410)는 안테나(404,406)가 안테나 스위치(420)에 연결하는 방식을 결정한다. 안테나 제어기(410)는 안테나(404)나 안테나(406)를 선택하고 안테나 스위치(420)에 연결하기 위한 스위치를 포함할 수 있다. 제어 신호가 제어기(470)로부터 제공될 수 있고, 감지 수신기/복조기(430)나 데이터 수신기/복조기(450)로부터의 입력들을 사용하여 유도된다. 안테나 제어기(410)는 또한 안테나(404)와 안테나(406)에 의해 수신된 신호들을 안테나 스위치(420)에 제공하기 전에, 결합하기 위한 결합기(combiner) 회로를 포함할 수 있다. 안테나 제어기(410)는 감지 모드이거나 동작 모드인지에 따라 동일하게 또는 상이하게 안테나(402)와 안테나(404/406)의 연결을 제어할 수 있다. 예컨대, 감지 모드로 안테나(404,406)를 이용할 수 있다. 정상적인 데이터 동작은 안테나(402)를 이용하게 된다.

안테나 스위치(420)로부터의 하나의 연결은, 데이터 수신기/복조기(450)와 데이터 변조기/송신기(460) 모두에 직접 연결한다. 이러한 직접적인 연결은 전술한 단일(simplex) 통신 기반의 송수신기와는 반대되는 반 이중(half duplex) 통신 또는 전이중(full duplex) 통신을 이용하는 송수신기 시스템들에서 좀더 일반적이다. 제어기(470)는 송신 인에이블(enable) 및 송신 디스에이블(disable) 제어를 직접 데이터 변조기/송신기(460)에 제공할 수 있다.

제어기(470)는 또한 데이터 변조기/송신기(460)의 송신 신호 전력이나 신호 레벨을 조정할 수 있다. 송신 신호 전력 조정은, 감쇠기 회로를 통합하는 것이나 하나 이상의 송신기 증폭기의 신호 이득을 조정하는 것을 포함하는 다수의 알려진 기술을 사용하여, 데이터 변조기/송신기(460) 내에서 이루어질 수 있다. 이러한 식으로, 송수신기는 감소된 송신 전력 상태로 계속해서 송신을 행할 수 있다. 감소된 송신 전력 상태는 간섭이 존재하지 않게 되거나 수용 가능한 레벨로 최소화되는 방식으로, 로컬 방송국의 신호 상황에 기초하여 결정될 수 있다.

전술한 바와 같이, 동일한 주파수들이나 인접하는 주파수들을 사용하여, WRAN과 방송 텔레비전과 같은 2개의 시스템 사이의 간섭을 방지하는 한 가지 방법은, 서로에 관해 직교 분극되는 신호들을 사용하여 2개의 시스템이 동작하는 것을 보장하는 것이다. 방송 텔레비전 국들은 주로 신호 송신을 위해 수평 분극을 이용한다. 그 결과, 데이터 통신이나 WRAN 신호는 수직 분극을 이용함으로써 직교 분극을 유지할 수 있다. 비록 완벽한 직교 분극을 유지하는 것이 바람직할 수 있지만, 완벽에 가까운 배향이라도, 여전히 WRAN에서 사용된 것과 같은 데이터 통신 신호와 방송 신호 사이의 높은 레벨의 십자-분극(cross-polarization) 격리를 초래할 수 있다. 수직 방향이나 수평 방향으로의 분극된 복사 패턴을 만들 수 있는 안테나들의 경우, 십자-분극 격리는 바람직하지 않은 복사 분극 패턴과 바라는 신호 안테나 사이의 각도의 코사인에 비례한다. 각도가 90°라면, 그 격리는 무한하다. 하지만, 사이 각도가 78.5°라면, 그 격리가 14㏈까지 떨어진다. 전술한 바와 같은 분극 각도에서의 에러는 방송 텔레비전 신호에 대해 받아들일 수 없는 간섭을 초래하지는 않는 성능 저하(degradation) 레벨을 만들 수 있다.

비록 대부분의 방송 국들이 송신을 위해 수평 분극을 이용하지만, 소수의 방송 국들은 상이한 분극을 이용한다는 점을 주목하는 것 또한 중요하다. 일부 방송 국들은 심지어 타원형 분극이나 수직 분극을 이용할 수 있다. 그 결과, 간섭을 방지하기 위해, 허용될 수 있는 이들 방송 채널들에 있거나 이들 방송 채널들에 인접하게 있는 데이터 통신 시스템의 동작 전에 이들 소수의 경우들이 결정되어야 한다. 많은 경우, 특별한 지리적 영역에서의 이들 방송 채널에 의해 점유된 채널들을 사용하는 데이터 통신 시스템의 동작은 금지될 필요가 있다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예를 사용하여 송신을 제어하기 위한 예시적인 공정(500)을 설명하는 흐름도가 도시되어 있다. 공정(500)은 WRAN에서 동작하는 기지국(210)이나 CPE(240)에서 사용된 송수신기로 사용된 송신기 제어 회로의 동작을 제어하기 위해 사용될 수 있다. 이 흐름도는 이러한 방법의 특별한 실시예에 기초한 완전한 공정을 나타내는 단계들을 포함한다. 당업자라면 상이한 동작 표 준에 관해 요구될 수 있는 상이한 실시예에 적응시키기 위해 이러한 단계들 중 몇몇은 생략되거나 교환될 수 있음을 알아야 한다.

단계(502)에서는 초기화가 수행된다. 초기화 단계(502)는 CPE(240)와 같은 디바이스에서 수행되고, 초기 파워 업(initial power up) 및/또는 소프트웨어 부팅(booting)을 포함할 수 있고, 또한 몇몇 자체 확인(self check) 동작들을 포함할 수 있다. 초기화 단계(502)는 또한, 초기 동작을 위한 채널 선택을 포함하여, 신호를 수신하도록 CPE(240)를 준비시키는 단계를 포함할 수 있다. 초기 채널은 사용자 선택을 통해 선택되거나 메모리 위치로부터 검색될 수 있다. 채널 선택 정보는 제어기(370)로부터 감지 수신기/복조기(330)와 데이터 수신기/복조기(350) 모두에 통신될 수 있다. 이러한 식으로, 초기화 단계(502)는 앞에서 설명된 기지국과 CPE 사이의 초기 "결합(association)" 국면의 부분이 될 수 있다.

그 다음, 단계(504)에서는 위에서 설명된 방송 감지 요구된 모드와 같은 제 1 수신 모드가 시작된다. 이 모드에서는, 방송 신호들을 수신하기 위해 보통 사용된 안테나(306)와 같은 안테나가 감지 수신기/복조기(330)에 연결된다. 그 다음, 단계(506)에서는, 수신된 신호의 감지 동작과 결합된 회로가 조정되고, 감지 수신기/복조기(330)를 사용하여 수신된 신호가 검출 및/또는 측정된다. 단계(506)에서의 감지 동작은, 예컨대 회전자 제어기(310)를 통한 안테나 마스트(308)의 회전 위치를 조정함으로써 조정되고 최대화될 수 있다. 그 다음, 단계(508)에서는 신호가 검출되었는지 또는 수신되고 감지된 신호의 신호 레벨이 충분히 높았는지를 결정하기 위해, 단계(506)로부터 측정된 수신된 값이 사용된다. 수신되고 감지된 신호 레 벨은 미리 정해진 임계값과 비교될 수 있다. 예컨대, 미리 정해진 임계값은 예상된 배경 수신된 잡음 레벨일 수 있거나, 수신 회로가 수신된 신호를 적절히 복조하고 디스플레이할 수 없는 임계값 레벨일 수 있다. 단계(508)에서, 어떠한 신호도 검출되지 않았거나, 감지된 신호의 신호 레벨이 충분히 높지 않았다면, 단계(510)에서 선택된 채널에서 어떠한 방송 신호도 존재하지 않음을 표시하는 정보가 메모리(372)와 같은 메모리에 기록된다. 그 결과, WRAN에서의 정상적인 데이터 동작이 진행될 수 있고, 어떠한 추가 송신 제약도 필요하지 않게 된다.

단계(508)에서, 신호가 존재하고 그것이 신호 레벨이 충분히 높다면, 단계(512)에서 이러한 수신된 신호 레벨을 포함하는 정보가 메모리에 저장된다. 그 다음, 단계(514)에서 방송 감지 요구되지 않는 모드와 같은 제 2 수신 모드가 시작된다. 이 모드에서는, 데이터 통신을 위해 보통 사용되는 안테나(302)와 같은 안테나가 감지 수신기/복조기(330)에 연결된다. 그 다음, 단계(516)에서는 제 2 수신된 모드에서의 감지 동작이 조정되거나 최적화되며, 위 단계(506)에서 설명된 바와 같이 신호 레벨이 검출되고 측정된다. 단계(518)에서는, 제 2 수신 모드로부터 결정된 수신된 신호 레벨이 메모리에 저장된다.

그 다음, 단계(520)에서는 단계(512)에서 저장된 제 1 수신된 신호 레벨과 단계(518)에서 저장된 제 2 수신된 신호 레벨이 검색되고, 계산이 수행된다. 계산은, 예컨대 2개의 신호 레벨의 비를 형성함으로써 수행될 수 있다. 이러한 계산은 또한 메모리에 저장되고 선택된 채널과 결합되는 다른 정보를 포함할 수 있다. 예컨대, 이러한 계산은 2개의 안테나의 상이한 이득에 대한 정보를 포함할 수 있다. 단계(522)에서, 2개의 신호 레벨을 수반하는 계산이 미리 정해진 임계값과 비교된다. 미리 정해진 임계값은, 예컨대 방송에서 사용된 안테나들과, 데이터 통신에서 위에서 설명된 14㏈와 같은 값 사이의 허용 가능한 십자-분극 격리에 관련될 수 있다. 만약 단계(522)에서, 단계(518)로부터 계산된 값이 미리 정해진 임계값을 초과한다면, 방송 수신을 위해 사용된 안테나와 방송 대역에서의 데이터 통신을 위해 사용된 안테나 사이의 충분한 분극 격리가 존재한다. 계산된 값은 데이터 통신을 위해 사용된 안테나가 선택된 채널 상의 방송 신호에 직교하게 동작하도록 구성됨을 가리킨다. 데이터 통신 동작은 전술한 바와 같이 단계(510)에서 진행된다.

단계(522)에서, 단계(518)로부터 계산된 값이 미리 결정된 임계값을 초과하지 않는다면, 불충분한 십자-분극이 존재할 수 있다. 방송 수신이나 데이터 통신을 위해 사용된 하나의 안테나 또는 다른 안테나의 경우 문제가 존재할 수 있고, 그 결과 단계(526)에서, 존재하는 방송 신호와의 간섭을 방지하기 위해, 데이터 변조기/송신기(360)에 의한 송신이 금지된다. 대안적으로, 단계(526)에서는 받아들일 수 없는 간섭 레벨을 초래하지 않는 송신 신호 전력 레벨까지 송신이 감소될 수 있다. 이러한 공정은 사용자 입력에 의해 또는 메모리로부터 또 다른 채널을 선택하고, 이러한 공정을 단계(504)로부터 반복함으로써 계속될 수 있다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예를 사용하여 송신을 제어하기 위한 또 다른 예시적인 공정(600)을 설명하는 흐름도가 도시되어 있다. 이 공정(600)은 그것이 다수의 선택된 채널을 처리하기 위해 필수적인 추가 단계들을 설명한다는 점을 제외하고는 앞서 설명된 공정(500)과 유사하다. 이 공정은 일부 채널 또는 모든 채널 상의 적절한 안테나 동작을 확인하는 것 외에, 일부 또는 모든 가능한 채널을 처리함으로써 데이터 통신을 위해 사용될 수 있는 채널들을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 그 결과, 앞서 설명된 단계들 중 일부는 위에서 제공된 설명과 상이한 점을 제외하고는 본 명세서에서 도시되거나, 추가로 설명되지 않는다.

공정은 단계(602)에서 동작의 시작 채널을 선택하는 단계를 포함하는 초기화로 시작하여, 단계(604)에서 제 1 수신 모드를 선택하는 단계와, 단계(606)에서 제 1 수신 모드의 감지를 조정하는 단계를 포함한다. 그 다음, 단계(608)에서 신호가 전술한 바와 같이 존재하는지에 대한 결정이 이루어진다. 단계(608)에서, 신호가 존재하지 않거나 감지된 신호의 수신된 신호 레벨이 충분치 않은 레벨이라면, 단계(610)에서 처음에 선택된 채널에 관한 정보가 저장된다.

만약 단계(610)에서, 신호가 존재하고, 수신된 신호 레벨이 충분하다고 결정되면, 단계(612)에서 신호 레벨이 전술한 바와 같이 저장된다. 이 공정은 단계(614)에서 제 2 수신 모드를 선택하는 것, 단계(616)에서 제 2 수신 모드의 감지를 조정하는 것, 및 단계(618)에서 2개의 수신된 신호 값들을 사용하여 계산하는 것으로 계속된다. 그 다음, 단계(620)에서는 계산된 값이 전술한 바와 같이 미리 정해진 임계값과 비교된다. 만약 단계(620)에서, 단계(618)에서 계산된 값이 미리 정해진 값을 초과하게 되면, 단계(622)에서 선택된 채널이 데이터 통신을 위해 받아들일 수 있음을 표시하는 정보가 메모리에 저장된다. 추가로, 안테나들에 관한 어떠한 에러 상태도 선택된 채널에 관해서는 존재하지 않는다.

단계(620)에서, 단계(618)에서 계산된 값이 미리 정해진 값을 초과하지 않는 다면, 이러한 채널이 데이터 통신을 위해 적합하지 않음을 표시하는 정보가 메모리에 저장된다. 하지만, 전술한 바와 같이 방송국은 수평 분극 외의 분극을 이용할 수 있다. 이러한 경우, 단일 채널을 확인하는 것이 데이터 통신을 위해 사용된 적절한 안테나 배향에 관한 충분한 정보를 제공하지 않을 수 있다. 추가 채널들이 검사되어야 한다. 그 결과, 공정은 단계(622)로부터, 단계(624), 또는 단계(610), 단계(626)까지 반복적으로 계속된다.

단계(626)에서는, 남은 추가 채널들이 검사될지에 대한 결정이 이루어진다. 채널 목록은 사용자에 의해 입력될 수 있거나 메모리에 저장될 수 있다. 추가로, 사용자는 필요에 따라 추가 채널을 찾도록 촉구될 수 있다. 만약 단계(626)에서, 검사할 추가 채널이 남아 있다면, 단계(628)에서 다음 채널이 검사된다. 공정은 단계(604)에서 시작을 반복한다.

단계(626)에서, 모든 남아 있는 채널이 검사되었다면, 단계(630)에서 메모리에 저장된 채널 정보가 검색되고 비교된다. 데이터는 로컬 방송 채널들의 개수, 위치, 및 신호 세기와 같은 신호 환경에 관한 추가 정보를 결정하기 위해 비교될 수 있다. 적절한 안테나 동작과 로컬 방송 신호들의 분극을 결정하기 위해, 양 수신 모드로부터의 측정된 수신된 신호 레벨들과 계산된 값들에 관한 정보가 또한 검색될 수 있다. 단계(632)에서, 데이터 비교가 데이터 통신들을 위해 사용될 안테나가 직교 송신하고 로컬 방송 채널들과의 간섭을 회피하기 위해, 적절히 배향이 정해짐을 표시한다면, 단계(634)에서 데이터 송신이 허용된다. 단계(630)에서의 비교가 데이터 송신이 어떤 정해진 채널들에서만 허용될 수 있음을 추가로 표시할 수 있음 이 주목되어야 한다. 허용된 송신 상태에 관한 정보는 메모리에 저장될 수 있다.

만약 단계(632)에서, 단계(630)에서의 데이터 비교가 데이터 통신을 위해 사용될 안테나의 배향에 관한 에러가 존재함을 표시한다면, 단계(636)에서 데이터 송신이 금지된다. 추가로, 안테나 배향에 관한 정보는 데이터 송신이 허용되지만 로컬 방송 채널들과의 간섭을 회피하기 위해 송신 전력 레벨이 감소된 채로 이루어짐을 표시할 수 있다. 단계(620)나 단계(630)로 시작하는 공정에서의 단계들은, 일단 안테나 배향과 연관된 에러 상태가 다루어진 후 다시 시작될 수 있다.

비록 공정(500)과 공정(600)에서 설명된 방법들이 초기 동작을 위해 조절되었지만, 디바이스의 동작을 계속해서 감시하고, 안테나 배향에 관한 에러가 일어났는지를 결정하는 것 또한 가능할 수 있다. 그 결과, 디바이스는 아무 때고 송신을 불능 상태로 만들거나 변경할 수 있어 공정이 오정렬(misalignment)과 같은 에러가 존재함을 표시한다.

본 발명의 실시예들이 다양한 수정예와 대안 형태로 쉽게 가능하지만, 특정 실시예들이 도면에서의 예에 의해 도시되었고, 본 명세서에서 상세히 설명된다. 하지만, 본 발명의 개시물은 개시된 특별한 형태로 제한하는 것으로 의도되지는 않았음이 이해되어야 한다. 오히려, 본 개시물은 후속하는 첨부된 청구항들에 의해 한정된 본 개시물의 범위 내에 있는 모든 수정예, 등가예, 및 대안예를 포괄하려 한다.

전술한 바와 같이, 본 발명은 지상파 방송, 셀룰러(cellular), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), WRAN(Wireless Regional Area Networks), 및 위성 통신 분야에 이용 가능하다.

Claims

신호를 제어하기 위한 장치(300)로서,

제 1 분극을 사용하여 제 1 신호를 수신하기 위한 제 1 안테나(306),

상기 제 1 신호를 수신하고, 제 2 분극 상태로 제 2 신호를 수신하고 송신하기 위한 제 2 안테나(302), 및

상기 제 1 안테나(306)와 상기 제 2 안테나(302)에 의해 수신된 상기 제 1 신호에 응답하여, 상기 제 2 안테나(302)에 의한 송신을 조정하기 위해 상기 제 1 안테나(306)와 상기 제 2 안테나(302)에 결합된 제어기(370)를

포함하는, 신호를 제어하기 위한 장치.
제 1항에 있어서,

상기 제 1 안테나(306)와 상기 제 2 안테나(302)는 직교 복사 패턴을 가지는, 신호를 제어하기 위한 장치.
제 2항에 있어서,

상기 제 1 안테나(306)는 수평 복사 패턴으로 신호들을 수신하도록 동작하는, 신호를 제어하기 위한 장치.
제 2항에 있어서,

상기 제 2 안테나(302)는 수직 복사 패턴으로 신호들을 수신하도록 동작하는, 신호를 제어하기 위한 장치.
제 1항에 있어서,

상기 제 1 안테나(306)는 텔레비전 방송 신호들을 수신하기 위해 사용되는, 신호를 제어하기 위한 장치.
제 1항에 있어서,

상기 제 2 안테나(302)는 데이터 통신 네트워크에서의 신호 통신을 위해 사용되는, 신호를 제어하기 위한 장치.
제 6항에 있어서,

상기 데이터 통신 네트워크는 WRAN(wireless regional area network)인, 신호를 제어하기 위한 장치.
제 1항에 있어서,

상기 제 1 신호를 수신하고 복조하기 위해, 상기 제 1 안테나(306)와 상기 제 2 안테나(302)에 선택적으로 결합된 제 1 수신 회로(330)와,

상기 제 2 신호를 수신하고 복조하기 위해, 상기 제 1 안테나(306)와 상기 제 2 안테나(302)에 선택적으로 결합된 제 2 수신 회로(350)를

더 포함하는, 신호를 제어하기 위한 장치.
제 8항에 있어서,

상기 제 1 수신 회로(330)는 상기 제 1 신호의 존재를 결정하기 위해, 상기 제어기(370)에 결합된 검출기를 포함하는, 신호를 제어하기 위한 장치.
제 1항에 있어서,

상기 제 2 신호를 변조하고 송신하기 위해, 상기 제 2 안테나(302)에 선택적으로 결합된 송신 회로(360)를 더 포함하는, 신호를 제어하기 위한 장치.
제 10항에 있어서,

상기 제어기(370)는 상기 송신 회로(360)의 동작을 불능케 함으로써 송신을 조정하는, 신호를 제어하기 위한 장치.
제 10항에 있어서,

상기 제어기(370)는 상기 송신 회로(360)의 송신 전력을 감소시킴으로써 송신을 조정하는, 신호를 제어하기 위한 장치.
제 1항에 있어서,

상기 장치(300)는 무선 데이터 통신 디바이스(240)에 포함되는, 신호를 제어 하기 위한 장치.
제 1항에 있어서,

상기 제 1 신호와 상기 제 2 신호는 동일한 주파수에서 동작하는, 신호를 제어하기 위한 장치.
신호를 제어하기 위한 방법(500)으로서,

제 1 분극을 사용하여 제 1 신호를 수신하는 단계(506),

제 2 분극을 사용하여 상기 제 1 신호를 수신하는 단계(516),

상기 제 2 분극을 사용하여 제 2 신호를 송신하는 단계, 및

상기 제 1 분극을 사용하여 수신하는 상기 단계(506)와, 상기 제 2 분극을 사용하여 수신하는 상기 단계(516)에 응답하여, 송신하는 단계를 제어하는 단계(524)를

포함하는, 신호를 제어하기 위한 방법.
제 15항에 있어서,

상기 제 1 분극은 상기 제 2 분극에 직교하는, 신호를 제어하기 위한 방법.
제 15항에 있어서,

상기 제 1 분극은 텔레비전 방송 신호들을 위해 사용되는, 신호를 제어하기 위한 방법.
제 15항에 있어서,

상기 제 2 분극은 데이터 통신 네트워크에서 신호 통신을 위해 사용되는, 신호를 제어하기 위한 방법.
제 15항에 있어서,

상기 제어 단계(524)는 상기 송신 단계를 방지하는 단계를 포함하는, 신호를 제어하기 위한 방법.
제 15항에 있어서,

상기 제어 단계(524)는 상기 송신 단계에서 이용 가능한 송신기 전력을 감소시키는 단계를 포함하는, 신호를 제어하기 위한 방법.
제 15항에 있어서,

상기 제 1 신호와 상기 제 2 신호는 동일한 주파수에서 동작하는, 신호를 제어하기 위한 방법.
장치(300)로서,

제 1 분극을 사용하여 제 1 신호를 수신하기 위한 수단(306,330),

제 2 분극을 사용하여 상기 제 1 신호를 수신하기 위한 수단(302,350),

상기 제 2 분극을 사용하여, 제 2 신호를 송신하기 위한 수단(302,360), 및

상기 제 1 분극을 사용하여 수신하기 위한 상기 수단(306,330)과, 상기 제 2 분극을 사용하여 수신하기 위한 상기 수단(302,350)에 응답하여 송신하기 위한 상기 수단(302,306)을 조정하기 위한 수단(370)을

포함하는, 장치.
제 22항에 있어서,

제 1 신호 수신 모드에서 수신된 신호의 제 1 신호 레벨을 측정하기 위한 수단과,

제 2 신호 수신 모드에서 상기 수신된 신호의 제 2 신호 레벨을 측정하기 위한 수단을

더 포함하는, 장치.
제 23항에 있어서,

상기 제 2 신호 수신 모드는 분극 배향을 위해 배향된 안테나(302)를 사용하여 상기 수신된 신호를 수신하는 것을 포함하는, 장치.
제 24항에 있어서,

상기 안테나(302)는 조정 가능한 복사 패턴을 가지는, 장치.
제 23항에 있어서,

상기 제 1 신호 수신 모드는 방송 신호의 하나의 분극 배향으로 방송 신호를 수신하기 위한 모드인, 장치.
제 26항에 있어서,

상기 제 2 신호 수신 모드는 상기 방송 신호의 분극 배향에 직교하는 데이터 신호를 수신하기 위한 모드인, 장치.
제 22항에 있어서,

상기 조정하기 위한 수단(370)은 상기 송신된 신호가 송신되는 것을 방지하기 위한 수단을 더 포함하는, 장치.
제 22항에 있어서,

상기 조정하기 위한 수단(370)은 감소된 신호 레벨에서 상기 송신된 신호를 송신하기 위한 수단을 더 포함하는, 장치.
제 23항에 있어서,

상기 제 1 신호 수신 모드는 분극 배향에 직교하는 분극으로 안테나(304)를 사용하여 상기 수신된 신호를 수신하는 것을 포함하는, 장치.
송신된 신호의 동작을 위한 방법(500)으로서,

제 1 신호 수신 모드에서 수신된 신호의 제 1 신호 레벨을 측정하는 단계(506),

제 2 신호 수신 모드에서 상기 수신된 신호의 제 2 신호 레벨을 측정하는 단계(516), 및

상기 제 1 신호 레벨과 상기 제 2 신호 레벨에 응답하여, 상기 송신된 신호의 특징을 조정하는 단계(524)를

포함하는, 송신된 신호의 동작을 위한 방법.
제 31항에 있어서,

상기 제 2 신호 수신 모드는 방송 신호의 분극 배향에 직교하는 데이터 신호를 수신하기 위한 모드인, 송신된 신호의 동작을 위한 방법.
제 31항에 있어서,

상기 제 1 신호 수신 모드는 최대 수신된 신호 레벨에 관해 조정하는 것을 포함하는, 송신된 신호의 동작을 위한 방법.
제 31항에 있어서,

상기 조정하는 단계(524)는 상기 제 1 신호 레벨이 미리 결정된 값만큼 상기 제 2 신호 레벨보다 큰지를 결정하는 단계를 포함하는, 송신된 신호의 동작을 위한 방법.
제 31항에 있어서,

상기 제 2 신호 레벨을 결정하는 상기 단계(516)는 안테나를 상기 제 1 신호 수신 모드에서 사용된 분극으로부터 상기 제 2 신호 수신 모드에서 사용된 분극으로 조정하는 단계를 포함하는, 송신된 신호의 동작을 위한 방법.