KR20030024417A - 고속 유무선 다이버시티 모뎀 및 그 송수신 처리 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고속 유무선 다이버시티 모뎀 및 그 송수신 처리 방법 관한 것으로, 특히 종래에는 통신 매체가 무선일 경우 시변 특성에 따른 적응 등화기의 적응 잡음 및 무선 매체의 낮은 SNR 등이 문제가 되어 안정된 성능을 얻기 어렵고, 통신 매체가 유선일 경우에는 깊은 페이딩의 위치가 매우 느리게 움직이므로 다이버시티의 장점을 얻기 어렵다는 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명은 유선 매체의 채널 안정성 및 높은 SNR을 얻을 수 있다는 장점과 무선 매체의 다이버시티를 이용한 깊은 페이딩의 보상을 통해 고속 통신을 가능하게 하고, 유선 매체가 단락되거나 SNR이 기대치 이하가 되면 이를 자동으로 감지하여 무선 다이버시티 상태로 전환하므로 유선이 불가능한 상황에서도 통신을 가능하게 하는 이점이 있다.
Description
본 발명은 다이버시티 모뎀 및 그 송수신 처리 방법에 관한 것으로, 특히 유선 및 무선 통신 채널을 함께 사용하는 고속 유무선 다이버시티 모뎀 및 그 송수신 처리 방법에 관한 것이다.
다이버시티 모뎀이란 통신 채널의 다중 경로 특성에 의한 다중 경로 페이딩 현상을 극복하기 위해 복수의 통신 경로와 그에 맞는 등화기를 사용하여 통신 성능을 향상시키는 형태의 모뎀이다.
이러한 다이버시티 모뎀은 일반적으로 무선이나 전력선 환경에서와 같이 다중 경로 페이딩이 관찰되는 경우에 많이 사용되는데, 동일한 신호를 서로 다른 주파수 대역으로 전송하거나 동일한 정보를 서로 다른 시간 영역에 전송하는 방법, 그리고 동일한 정보를 서로 다른 무선 안테나로 전송하는 방법 등이 널리 사용된다.
도 1은 기존의 다이버시티 전송 방식 설명도이다.
도 1을 참조하면, 송신부(1)로부터의 동일 신호가 서로 다른 주파수 대역(도 1a)이나, 시간(도 1b), 그리고 안테나(도 1c)를 통하여 수신되고 있음을 볼 수 있다.
이렇게 서로 다른 경로를 통하여 수신된 신호들은 수신부(3)의 특정한 신호 처리 알고리즘에 의해 처리되는데, 여러 경로 중에서 가장 좋은 경로를 선택하여사용하는 적응 채널 선택 방식이나, 모든 수신 경로의 신호를 적절한 방법으로 조합하여 사용하는 다이버시티 컴바이닝 등화기 등이 널리 사용된다.
도 2는 다이버시티 컴바이닝 등화기의 구성도로서, 각 수신 경로마다 약속된 프리엠블 신호를 이용하여 각각의 등화기를 적응시키면, 적응된 등화기는 이후 입력되는 데이터 신호에 채널 등화를 적용하여 상기와 같이 등화기가 적용된 신호들을 합하여 최종 데이터 신호의 값을 계산한다.
도 3은 송수신 신호 프레임의 구조도로써, 등화기를 적응시키기 위한 약속된 프리앰블 신호 부분과, 나머지 데이터 부분으로 이루어진다.
그러나, 종래 기술과 같은 다이버시티 모뎀은 유선이나 무선의 동일 통신 매체를 사용하고 있으므로, 통신 성능을 향상시키는 데 있어서, 매체 특성상의 한계가 존재하는데, 무선 매체의 경우에는 시간에 따라 빠르게 변화하는 시변 다중 경로 페이딩 채널의 특성을 갖고 있으므로 동일한 주파수 영역에 깊은 페이딩이 발생할 확률이 적어 다이버시티의 이점을 얻기에는 좋으나, 시변 특성에 따른 적응 등화기의 적응 잡음 및 무선 매체의 낮은 SNR(Signal to Noise Ratio; 신호 대 잡음비)등이 문제가 되어 안정된 성능을 얻기 어렵다는 문제가 있다.
반면 페이딩 특성을 갖는 유선 매체의 경우에는 매우 느리게 변화하는 안정된 채널이므로 적응 등화기의 적응 잡음이 적고, 높은 SNR을 얻을 수 있다는 장점이 있으나, 깊은 페이딩의 위치가 움직이지 않으므로 다이버시티의 이점을 얻기가 어렵다는 문제가 있다.
이러한 배경에 의해 유선 매체의 채널 안정성 및 높은 SNR 확보라는 장점과무선 매체의 다이버시티를 이용한 깊은 페이딩의 보상 및 성능 향상을 동시에 얻을 수 있는 다이버시티 모뎀이 요망되고 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 유무선 채널을 통해 전송되는 신호를 송수신하여 변복조하고, 유선 채널의 결선시 상기 유선 채널을 통해 수신되는 신호의 SNR이 기대치 이상인지를 판단하여 그 판단 결과에 따라 선택적으로 유선 또는 무선 채널로부터 수신되는 신호를 복조하는 유무선 다이버시티 모뎀 및 그 송수신 처리 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 송신 데이터를 기저 대역 신호로 변조하고, 상기 변조된 신호를 유선 매체와 하나 이상의 안테나를 통해 동시에 전송하는 송신부와; 유선 매체를 통해 수신되는 기저 대역 신호와 무선 수신되는 하나 이상의 기저 대역 신호를 수신 데이터로 복조하는 수신부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예는, 송신 데이터를 기저 대역 신호로 변조하고, 상기 변조된 신호를 유선 매체과 하나 이상의 안테나를 통해 동시에 전송하는 송신 단계와; 유선 매체를 통해 수신되는 기저 대역 신호와 무선 수신되는 하나 이상의 기저 대역 신호를 수신 데이터로 복조하는 수신 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 다이버시티 전송 방식 설명도.
도 2는 다이버시티 컴바이닝 등화기의 구성도.
도 3은 송수신 신호 프레임 구조도.
도 4는 본 발명에 따른 다이버시티 모뎀의 구성도.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
10 : 송신부11 : 기저 대역 변조기
12 : 통과 대역 유선 송신기13A, 13B : 통과 대역 무선 송신기
20 : 수신부21 : 유선 단락 감지부
22 : 통과 대역 유선 수신기23A, 23B: 통과 대역 무선 수신기
24 : 다이버시티 전환기25 : 기저 대역 복조기
이하, 본 발명에 따른 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면다음과 같다.
도 4는 본 발명에 따른 고속 유무선 다이버시티 모뎀의 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 고속 유무선 다이버시티 모뎀은 송신 데이터를 기저 대역 신호로 변조하고, 상기 변조된 신호를 유선 매체과 하나 이상의 안테나를 통해 동시에 전송하는 송신부(10)와, 유선 매체를 통해 수신되는 기저 대역 신호와 무선 수신되는 하나 이상의 기저 대역 신호를 수신 데이터로 복조하는 수신부(20)로 구성된다.
상기 송신부(10)는 송신 데이터를 기저 대역 신호로 변조하는 기저 대역 변조기(11)와, 상기 기저 대역 변조 신호를 유선 매체를 통해 전송하는 통과 대역 유선 송신기(12)와, 상기 기저 대역 변조 신호를 무선으로 전송하는 하나 이상의 통과 대역 무선 송신기(13A, 13B)로 구성된다.
상기 수신부(20)는 유선 매체를 통해 전송되는 신호를 수신하는 통과 대역 유선 수신기(22)와, 상기 유선 매체와 상기 통과 대역 유선 수신기(22) 사이에 개재되어 유선의 단락 여부를 감지하는 유선 단락 감지부(21)와, 무선으로 전송되는 신호를 수신하는 두 개 이상의 통과 대역 무선 수신기(23A, 23B)와, 상기 통과 대역 유선 수신기(22) 및, 상기 다수의 통과 대역 무선 수신기 중 하나(22A)와 연결되어 유선의 단락 여부에 따라 유선 또는 무선 수신기 중 하나의 신호를 선택적으로 출력하는 다이버시티 전환기(24)와, 상기 다이버시티 전환기(24) 및 하나 이상의 통과 대역 무선 수신기(23B)로부터 전송된 기저 대역수신 신호를 수신 데이터로 복조하는 기저 대역 복조기(25)를 포함하여 구성된다.
상기 다이버시티 전환기(24)는 유선 결선 되었을 경우 수신되는 신호의 SNR(Signal to Noise Ratio; 신호 대 잡음비)이 기대치 이상인지의 여부를 판단하여, 그 판단 결과 상기 신호의 SNR이 기대치 이상일 경우에는 상기 기저 대역 복조기(25)에 상기 신호를 출력하고, 상기 신호의 SNR이 기대치 이하일 경우에는 상기 통과 대역 무선 수신기(23A)가 수신한 신호를 출력한다.
즉, 다이버시티 전환기(24)와 유선 단락 감지부(21)는 유선 단락시 무선 다이버시티의 사용을 가능하게 한다.
상기 기저 대역 복조기(25)는 상기 유선 또는 무선 경로를 통해 수신되는 모든 신호를 일정 기준에 의해 조합하는 다이버시티 컴바이닝 등화기를 포함한다.
상기와 같이 구성된 상태에서의 동작 설명은 다음과 같다.
본 발명의 송수신 처리 방법은 송신 데이터를 기저 대역 신호로 변조하고, 상기 변조된 신호를 유선 매체과 하나 이상의 안테나를 통해 동시에 전송하는 송신 단계와; 유선 매체를 통해 수신되는 기저 대역 신호와 무선 수신되는 하나 이상의 기저 대역 신호를 수신 데이터로 복조하는 수신 단계로 이루어진다.
상기 수신 단계를 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 신호 전송이 유선 매체와 무선 매체를 통해 동시에 이루어진다.
위와 같이 매체를 통하여 전송된 신호는 유무선 다이버시티 수신기의 한 개의 통과 대역 우선 수신기와 한 개 이상의 통과 대역 무선 수신기에 의해 서로 다을 채널을 통해 수신된다.
이때, 유선 단락 감지부(21)에 의해 유선의 단락이 판단되거나 유선 신호의SNR이 기대치 이하로 나타나면 다이버시티 전환기(24)는 기저 대역 복조기(25)에 통과 대역 무선 수신기(23A)의 수신 신호를 출력하고, 유선의 결선이 판단되거나 유선 신호의 SNR이 기대치 이상으로 나타나면 다이버시티 전환기(24)는 기저 대역 복조기(25)에 통과 대역 유선 수신기(22)의 수신 신호를 출력한다.
위와 같이 통과 대역 수신기에 의해 수신된 신호들은 기저 대역 복조기(25)에 의해 다이버시티 신호 처리되어 수신 데이터로 복조된다.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 유선 매체의 채널 안정성 및 높은 SNR이라는 장점과 무선 매체의 다이버시티를 이용한 깊은 페이딩의 보상을 통해 고속 통신을 가능하게 하고, 유선 매체가 단락되거나 SNR이 기대치 이하로 나타나면 자동으로 감지하여 무선 다이버시티 상태로 전환하므로 유선이 불가능한 상황에서도 통신을 가능하게 하는 이점이 있다.
Claims (7)
- 송신 데이터를 기저 대역 신호로 변조하고, 상기 변조된 신호를 유선 매체와 하나 이상의 안테나를 통해 동시에 전송하는 송신부와;유선 매체를 통해 수신되는 기저 대역 신호와 무선 수신되는 하나 이상의 기저 대역 신호를 일정 기준에 따라 수신 데이터로 복조하는 수신부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고속 유무선 다이버시티 모뎀.
- 제1항에 있어서, 상기 송신부는송신 데이터를 기저 대역 신호로 변조하는 기저 대역 변조기와;상기 기저 대역 변조 신호를 유선 매체를 통해 전송하는 통과 대역 유선 송신기와;상기 기저 대역 변조 신호를 무선으로 전송하는 하나 이상의 통과 대역 무선 송신기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고속 유무선 다이버시티 모뎀.
- 제1항 또는 제 2항 있어서, 상기 수신부는유선 매체를 통해 전송되는 신호를 수신하는 통과 대역 유선 수신기와;상기 유선 매체와 상기 통과 대역 유선 수신기 사이에 개재되어 유선의 단락 여부를 감지하는 유선 단락 감지부와;무선으로 전송되는 신호를 수신하는 두 개 이상의 통과 대역 무선 수신기와;상기 통과 대역 유선 수신기 및, 상기 다수의 통과 대역 무선 수신기 중 하나와 연결되어 유선의 단락 여부에 따라 유선 또는 무선 수신기 중 하나의 신호를 선택적으로 출력하는 다이버시티 전환기와;상기 다이버시티 전환기 및 하나 이상의 통과 대역 무선 수신기로부터 전송된 기저 대역수신 신호를 수신 데이터로 복조하는 기저 대역 복조기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고속 유무선 다이버시티 모뎀.
- 제 3항에 있어서, 상기 다이버시티 전환기는유선 결선되었을 경우 수신되는 신호의 SNR(Signal to Noise Ratio; 신호 대 잡음비)이 기대치 이상인지의 여부를 판단하여, 그 판단 결과 상기 신호의 SNR이 기대치 이상일 경우에는 상기 기저 대역 복조기에 상기 신호를 출력하고, 상기 신호의 SNR이 기대치 이하일 경우에는 상기 무선 수신기가 수신한 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 고속 유무선 다이버시티 모뎀.
- 제 3항에 있어서, 상기 기저 대역 복조기는상기 유선 또는 무선 경로를 통해 수신되는 모든 신호를 일정 기준에 의해 조합하는 다이버시티 컴바이닝 등화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 유무선 다이버시티 모뎀.
- 송신 데이터를 기저 대역 신호로 변조하고, 상기 변조된 신호를 유선 매체과하나 이상의 안테나를 통해 동시에 전송하는 송신 단계와;유선 매체를 통해 수신되는 기저 대역 신호와 무선 수신되는 하나 이상의 기저 대역 신호를 수신 데이터로 복조하는 수신 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고속 유무선 다이버시티 모뎀에서의 송수신 처리 방법.
- 제 6항에 있어서, 상기 수신 단계는상기 유선 매체의 단락 여부를 판단하는 제 1단계와;상기 제 1 단계의 판단 결과, 유선이 결선되었을 경우 상기 유선 매체를 통해 수신되는 신호의 SNR이 기대치 이상인지 여부를 판단하는 제 2 단계와;상기 제 2 단계의 판단 결과, 수신되는 신호의 SNR이 기대치 이상일 경우 유선 매체를 통해 수신된 신호를 기저 대역 복조하는 제 3 단계와;상기 제 1단계의 판단 결과 유선 매체가 단락되었거나, 상기 제 2 단계의 판단결과 수신되는 신호의 SNR이 기대치 이하일 경우 상기 무선 수신되는 신호를 기저 대역 복조하는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 유무선 다이버시티 모뎀에서의 송수신 처리 방법.
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