KR20040072868A - 멀티 서비스를 지원하는 초광대역 신호 통신 시스템 및 그방법 - Google Patents

멀티 서비스를 지원하는 초광대역 신호 통신 시스템 및 그방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 전송 속도가 다른 다양한 서비스 채널들과 효율적으로 통신할 수 있는 PPM 변조 방식의 UWB 무선 통신 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 초광대역 시스템 등 PPM 변조방식을 사용하는 통신 시스템에 있어서, 메인 프레임을 전송 속도에 따른 서비스 카테고리별로 차등 분할하고, 서비스 채널의 대역폭이 넓을수록 카테고리 프레임 타임을 더 크게 할당한다. 따라서, 다양한 전송 속도를 가진 멀티 서비스에서 시간 자원의 낭비를 방지하고 서비스 품질의 열화를 방지할 수 있다.

Description

멀티 서비스를 지원하는 초광대역 신호 통신 시스템 및 그 방법{Ultra Wide Band signal communication system for providing multi-service and communication method there of}
본 발명은, 펄스 위치 변조(pulse position modulation; 이하 PPM이라고 함)방식의 초광대역(Ultra Wide Band; UWB) 무선 전송 시스템에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는, 전송 속도가 다른 여러 서비스 채널들을 서비스 카테고리로 별로 묶어서 다중화하는 UWB 방식 다중 접속 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
UWB는 매우 넓은 주파수대역을 사용하는 초광대역 통신방식으로 미국 국방부가 지난 1960년대에 군사적 목적으로 처음 개발하였다. UWB의 전송 속도는 500Mbps에서 1Gbps에 달하며, 반송파(carrier)라 불리는 기준 주파수 파형의 형태를 변화시켜 정보를 전달하지 않고, 0과 1처럼 일정한 주기와 파형을 가지고 있는 전기적 신호인 펄스(pulse)를 통해 정보를 전송하는 기술이다. 따라서, 초당 수십억개에 달하는 고주파 펄스(pulse)는 콘크리트나 암반과 같은 견고한 물질을 투과할 수 있기 때문에, 지진이나 각종 사고로 인한 피해자의 위치 확인 같은 것을 손쉽게 할 수 있는 장점이 있다.
그러나, 최근에는 CDMA와 같은 다른 통신 기술들이 원거리 고속 통신으로 사용되어지고 있기 때문에 원거리 통신의 실용성은 떨어지고 있다. 오히려, UWB는 전력 소비가 적고, 변/복조 작업이 필요없으며, 주파수당 에너지 밀도가 낮기 때문에 블루투스나 무선랜등을 대체할 근거리 무선통신의 신기술로서 각광 받고 있다.
종래 기술에 있어서, 펄스 위치 변조(이하, PPM) 신호는 수학식 1과 같이 정의된다.
PPM 변조 신호 x(t)는 임펄스 자체 주기보다 훨씬 큰 주기 Tf로 반복되는 프레임으로 임펄스 v(t)의 전송 사이클을 설정한다. 매 프레임에는 하나의 모노 싸이클이 전송된다. 예를 들어, 논리값 1을 전송하고자 할 때에는 δ 피코초만큼 지연시켜 전송하고, 논리값 0을 전송하고자 할 때에는 아무런 지연을 하지 않고 보낸다. 1993년 Scholtz는 UWB를 데이터 통신에 적용하기 위하여, 시간 호핑 다중 접속 방법(Time Hopping Multiple Access)을 제안하였다. 수학식 2는 Sholtz가 제안한 다중 접속 방식이다.
수학식 2에서 알 수 있듯, 이 방식에서 균일하게 배치된 펄스로 이루어진 다중접속 신호는 동시에 다수 펄스가 수신되는 파국적 충돌에 의하여 손상되기 쉽다. 다중 접속에서 이러한 파국적 충돌을 피하기 위하여 k로 식별되는 각 링크는 차별화된 펄스 쉬프트 패턴 {Ckj}를 할당 받으며, 이것을 호핑 코드(Hopping code)라 하며, 수학식 3과 같이 구성된다. 이 호핑 코드는 주기적인 의사 랜덤(pseudorandom)코드이다.
종래 기술에 따른 프레임의 구조는 도 1에 도시된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 전체 프레임(Tf)는 균등한 크기의 (Tc1, Tc2, Tc3, Tc4)로 구성되게 된다. 수학식 2에 나타난 바와 같이, 전체 프레임(Tf)는 사용자 수 N에게 프레임을 균등하게 배정하기 위하여 Tc= Tf/N이 되도록 Tc를 각각의 사용자에게 균등하게 할당한다. 또한, Tc동안 펄스 위치에 따라 값이 변하는 PPM 방식으로 1개의 데이터 값을 전달하게 된다.
그러나, 만약 음성 전화 서비스 사용자, 영상 서비스 사용자가 동일한 Tf와 Tc를 할당받는다면 서비스에 상관없이 대역폭이 동일하게 된다. 따라서, 영상 서비스를 기준으로 하면 음성 전화 사용자에게는 대역폭의 낭비를 가져오고, 영상 서비스 사용자에게는 대역폭이 부족하여 서비스 품질 저하 및 통신 불가 상황이 초래될 것이다.
결론적으로, 종래 기술이 제안하는 다중화 방식은 데이터 전송 속도면에서단일 속도 서비스에 적합한 방식이기 때문에, UWB 방식을 홈 네트워크나, 무선 인터넷 등 다양한 속도의 멀티 서비스에 적용하는 경우에는 적합하지 않다.
따라서, 본 발명은 전송 속도가 다른 다양한 서비스 채널들과 효율적으로 통신할 수 있는 PPM 변조 방식의 UWB 무선 전송 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
더욱 구체적으로는, 예를 들어, 홈 네트워크에서와 같이, 전송 속도가 다른 다양한 서비스 채널들을 서비스 카테고리별로 묶어서 다중화하는 멀티 서비스 다중 접속 UWB 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 펄스 위치 변조에서의 프레임 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 펄스 위치 변조에서의 프레임 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 시간 신호점 변조(time constellation modulation)를 적용한 프레임 구조도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 홈 네트워크 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 송,수신부의 구성을 도시한 블록도이다.
도 6 및 도 7은 도 5에 도시된 송신부 구성을 더욱 구체적으로 도시한 블록도들이다.
도 8은 도 5에 도시된 수신부 구성을 더욱 구체적으로 도시한 블록도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 호핑 코드 할당, 신호점 변조, 카테고리 할당의 흐름을 도시한 흐름도이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 특징에 따른 초광대역 신호 송신 시스템은, 전송 데이터의 펄스 위치 변조를 수행하는 펄스 위치 변조부와; 상기 펄스 위치 변조된 데이터를 전송 속도에 따라 상이한 카테고리 프레임으로 프레임화 시키는 카테고리 프레이머와; 상기 프레임화된 데이터에 기준 펄스를 제공하는 펄스 발생부와; 상기 기준 펄스가 제공된 데이터를 초광대역 신호로 출력하는 송신기를 포함한다.
또한, 본 발명의 특징에 따른 초광대역 신호 수신 시스템은, 초광대역 신호를 수신하는 수신기와; 상기 초광대역 신호와 복수의 신호들간의 상관을 수행함에 의해 신호 검출 및 전송속도에 따른 카테고리를 식별하는 상관 수신기와; 상기 상관 수신기로부터 검출된 신호의 카테고리 프레임내의 펄스위치를 검출하는 펄스 위치 검출기와; 상기 펄스 위치가 검출된 신호를 복호하여 데이터로서 출력하는 복호기를 포함한다.
여기서, 상기 송신 시스템은, 상기 전송 데이터를 미리 정해진 차원과 기본 크기(basis)를 기초로 하여 데이터 위치를 설정하여 상기 펄스 위치 변조부에 제공하는 시간 신호점 변조기를 더 포함하고, 상기 수신 시스템은 상기 복조기는 펄스 위치가 검출된 신호의 차원을 조합하여, 상기 신호를 복호하여 데이터로서 출력하게 된다.
또한, 본 발명의 특징에 따른 초광대역 신호의 전송 방법은, 전송 신호를 미리 정해진 크기의 제 1 프레임으로 분할하는 단계와; 상기 제 1 프레임을 서비스 전송 속도에 비례하는 크기의 제 2 프레임들로 분할하는 단계와; 상기 제 2 프레임을 사용자 수만큼 균등하게 제 3 프레임으로 분할하는 단계와; 상기 제 2 프레임에 서비스 전송 속도에 따른 카테고리별로 데이터 용량을 배정하고, 사용자별로 제 3 프레임을 할당한 상기 전송 신호를 펄스 위치 변조하여 전송하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 제 3 프레임은, 미리 정해진 기본 크기(basis)를 가진 제 4 프레임을 차원의 수만큼 포함할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. (어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다.)
이제 본 발명의 실시예에 따른 초광대역 무선 전송 시스템 및 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명의 실시예에 제안하는 멀티 서비스 다중 접속 UWB 방식을 설명하고, 이를 구현한 시스템과 그 방법을 설명한다.
홈 네트워크 서비스를 제공하기 위한 기본 요구사항으로는 다음 사항을 열거할 수 있다.
(1) 시스템이 양방향 링크이이어야 한다.
(2) IP 또는 Port 지정이 가능하여야 한다.
(3) 다양한 멀티 서비스를 수용하여야 한다.
(4) 홈과 서비스 채널의 계층적인 주소지정이 가능하여야 한다.
이상과 같은 기본 요구 사항을 만족시키기 위해서 본 발명은 "서비스 카테고리(Service Category)”개념을 도입하고자 한다. 본 발명의 실시예에서의 홈네트워크 서비스는 접속 서비스, 제어 서비스, 감지 서비스, 응용 서비스를 포함한다.
예를 들어, 접속 서비스는 인터넷 접속, 전화망 접속, 댁내 유저간 접속, 무선 네트워크 서비스를 포함한다. 제어 서비스는, 프린터 출력, 조명 제어, 가스 제어, 가전기기 제어, TV 채널 제어, 적외선 리모콘 대용 등을 포함한다. 감지서비스는 가스 누출 감지, 출입자 감시 서비스등을 포함한다. 응용 서비스는 디지털 오디오/텍스트 방송, 디지털 전화, 무선 인터넷, 메신저 콜, 원격 의료, 원-폰, 원격 학습 서비스등을 포함한다.
본 발명의 실시예에서는 이러한 서비스들을 주파수 사용 대역을 기준으로64Kbps 이하급, 64Kbps급, 1Mbps 이하급, 1Mps 급, 10Mps급, 50Mps 급으로 구분한다. 예를 들어, 사용 대역을 기준으로 한 각각의 서비스는 이하와 같이 구분될 수 있다.
64Kbps 이하급: 가스제어, 조명제어, 적외선 리모컨 대용 등
64Kbps 급: 음성전화
1Mbps 이하급: 인터넷 접속 인터넷 응용
1Mbps 급: 인터넷 접속, 인터넷 응용
10Mbps 급: 고속 동영상, 고속 인터넷 접속
50Mbps 급: 동영상 회의, 고속 인터넷 접속
수학식4는 본 발명의 실시예에 따른 다중 접속 신호를 나타낸다.
단, 여기서 Tf는 수학식 5의 범위에 있다.
수학식 4에서 전체 프레임 크기는 Tf 이며, 서비스 속도 카테고리에 따라 지정하는 Tq 는 50Mbps급, 10 Mbps급, 2Mbps 급, 1Mbps급, 64Kbps 급, 32Kbps급등으로 구별하여 나타낼 수 있다. 각 카테고리 별 Tq 의 크기는 신호의 반복주기를 계산하여 1 프레임 Tf 에 전송할 데이터 용량에 맞게 배정한다. Tq 시간을 그 카테고리 의 사용자 수(Nc)에 균등히 배정하기 위하여 Tc' =Tq/Nc' 이 되도록 균일한 Tc' 를 각 카테고리별 유저에게 할당한다. 또한 Tc' 동안에는 펄스 위치에 따라 값이 변화하는 PPM 방식으로 데이터가 전달된다.
여기서, q(k)는 사용자(k)가 속한 카테고리를 지시하는 일련 번호이며,
는 프레임 시작점으로부터 그 서비스 카테고리 시작점까지의 이격 시간을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프레임 구조를 도시하고 있다.
전술한 바와 같이, 전체 프레임(Tf)은 각각 상이한 Tqj들로 구성되어 있으며, 동일한 Tqj내에서는 사용자 수에 따라서 균등한 크기의 Tqjcn으로 구성된다.즉, Tqj> Tqj+1이며, Tqjcn= Tqjc(n+i)을 만족하게 된다. 그러나, 도 2에서 확인할 수 있듯, Tq1보다 작은 Tq3에서 사용자별 프레임 Tq3cj는 Tq1cj보다 작은 것을 확인할 수 있다.
따라서, 메인 프레임(Tf)는 서비스 카테고리별로 차등 분할하고, 서비스 채널의 대역폭이 넓을수록 카테고리 프레임 타임을 더 크게 할당함으로써 동일 프레임에서 다양한 서비스 채널을 수용할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 다중 접속 방식은 시간 차원을 증가시켜 시간 자원을 압축하는 시간 신호점 변조 방법이 적용될 수 있다.
종래의 유무선 방식에 있어서도 데이터량을 증가시키기 위하여 BPSK, QAM등과 같은 디지털 변조 방식을 사용하고 있다. 1 모노 사이클 신호를 인접 모노 사이클 신호와 간섭 없이 전송할 수 있는 시간을 1 칩(chip)초라고 한다면, 신호점 변조 기술 개념을 PPM에 적용하기 위하여 각 카테고리 프레임은 좌표축에 해당하는 적절한 칩 크기 단위로 분할하여 데이터를 맵핑시킬수 있다.
예를 들어, 4 비트를 다중 신호점의 기본 길이로 가정한다면 8 비트는 256 칩을 사용하지 않고, x축에 4비트를 전송하고, Y축에 4비트를 전송하면 8bit 를 전송할 수 있다. 따라서, 시간 축상에서 1차적으로 4bit를 16chip 동안에 전송하고 이어서 4bit를 16chip 동안에 전송하면 16 chip 좌표 2차원으로 256 chip 1차원 데이터를 표현할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 시간 신호점 변조(time constellation modulation)를 적용한 프레임 구조도이다.
본 실시예에서는, 전송 속도가 8bit/frame인 카테고리의 채널(k) 및 채널(k+1)을 예시로 하고 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 좌표축의 기본 크기(basis)인 Tb 를 16chip 으로 설정하고 Tq1를 32 chip을 할당하였다면 신호점은 32/16 = 2 차원(디멘젼)이 된다. 따라서, Tq1c1은 8bit/frame 이 되고, 프레임의 반복 주기가 32K frame/sec 라 한다면, 데이터 전송속도는 8bit * 32K = 256kbps 가 된다
따라서, 시간 신호점 변조를 사용한 본 발명의 실시예는 더 적은 시간으로 많은 량의 데이터를 전송할 수 있기 때문에 전송 속도의 향상을 가져오게 된다. 본 발명의 실시예에서 차원과 기본 크기(basis)를 지정하는 상세한 설명은 이후 첨부된 도면을 통하여 상세히 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 홈 네트워크 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다.
본 발명의 실시예에 따른 홈네트워크 시스템은 크게 무선 네트워크 인터페이스가 장착된 서비스 단말부(100)와, xDSL 단말기부(200)와, xDSL 장치(300)와, 홈오토 통신 서버(400) 및 인터넷 라우터 스위치(500)를 포함한다.
서비스 단말부(100)는 가전기기, 원-폰 전화기, 홈 라디오, 비디오 인터폰등다양한 응용 기기를 포함할 수 있으며, 그들의 사용 주파수 대역과 전송 속도는 상이할 수 있다. xDSL 단말부(200)은 홈 오토메이션 서비스(Home Automation Service; 이하, HAS라 칭함) 채널 모듈(210)을 포함한다.
상기 HAS 채널 모듈(210)은 UWB HAS 회선부(211), HAS 프레이머(212), HAS 관리자(213), 이더넷-UWB 회선부(214)를 포함한다. 상기 서비스 단말부와 상기 HAS채널 모듈과의 연결관계와 동작은 이하 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
상기 HAS 채널 모듈에서 송,수신되는 데이터는 ATU-R과 같은 가입자 장치(220)와 xDSL 장치(300)를 거쳐 HAS 통신 서버(400) 또는 인터넷 라우터 장치(500)로 전송될 수 있다.
도 5는 서비스 단말부과 XDSL 단말기 상호간에 발생하는 데이터 송,수신 동작을 설명하는 블록도이다.
송신부(600)는 신호점 PPM 변조기(610)와, 카테고리 프레이머(category framer)(620)와, 송신기(630)을 포함한다. 수신단(700)은 상관 수신기(710)와 PPM 검출기(720)와, 시간 신호점 복호기(730)을 포함한다.
송신단에 입력된 데이터(di)는 시간 신호점 PPM 변조기(610)를 통하여 시간 신호점 변조 및 PPM 변조가 수행되고, 카테고리 프레이머(620)에 의해 카테고리 프레임이 결정되어 프레임화 된다. 프레임 형태의 신호는 전송 매체를 통해 수신부(700)에 전송되고 상관 수신기(710)에 의해 신호가 검출된다. 검출된 신호는 PPM 검출기(720)에서 펄스 위치가 검출되어 각 채널에 해당하는 시간 신호점 복조를 수행하게 된다.
도 6 및 도 7은 상기 송신부(600)의 구성을 더욱 구체적으로 도시한 블록도이다.
이하, 도 6 및 도 7에 도시된 구성요소를 도 5에 도시된 구성요소와 관련지어 설명한다.
송신되어질 데이터는 신호점 부호기(611)에 의해 소정의 차원과 기본크기로서 부호화된다. 신호점 부호화된 데이터는 PPM 변조기(612)에 의해 PPM 변조된다. 채널 호핑 타이밍 생성기(613)는 PPM 변조된 신호의 펄스간의 충돌을 방지하기 위하여 적절한 호핑 타이밍을 제공한다. 전술한 바와 같이 PPM 변조된 신호는 다중화 버스를 통하여 적절한 카테고리 프레이머로 전송되어 프레임화 된다. 이때 카테고리 타이밍 생성부(621) 카테고리 프레임에 적합한 타이밍을 제공하게 된다. 프레임화된 신호는 송신기(630)를 통해 UWB 신호로서 출력되게 된다. 펄스 발생기(631)눈 상기 송신기(630)에 고주파 펄스를 제공하며, 트랜시버 타이밍 생성부(632)는 송수신에 필요한 타이밍을 상기 송신기(630)에 제공한다.
도 8은 도 5에 도시된 수신부(700)의 구성을 더욱 구체적으로 도시한 블럭도이다.
상기 UWB 신호가 수신되면 상관 수신기(710)에 의해 신호 검출이 수행된다. 여기서 수신 신호 복수의 신호들과 상관되어지고, 그 상관값을 통하여 신호를 검출하게 된다. 검출된 신호의 프레임 크기를 통하여 전송 신호의 서비스 카테고리는 용이하게 식별된다. 상기 상관 수신기(710) 펄스 트레인에 의해 일정 구간 쉬프트되며 신호 검출을 수행한다.
이어서, PPM 검출기(720)를 통해 펄스 위치가 검출된다. 복수의 PPM 검출기(720)으로부터 검출된 펄스 위치 정보는 디멀티플렉스 버스를 통해 각각의 채널의 신호점 복호기(730)로 전송되고, 상기 신호점 복호기(730)는 차원을 분석하고 수신된 펄스 위치 정보를 상기 차원에 따라 조합하여 최종 데이터로서 출력하게 된다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 호핑 코드 할당, 신호점 변조, 카테고리 할당의 흐름을 도시한 흐름도이다.
단계(S100, S200, S300)은 각각 호핑 코드 할당, 신호점 변조, 카테고리 할당의 방법의 시작 단계이다.
상기 단계(S100, S200, S300)은 각각 단계(S110, S210, S220)에서 장치의 포트 넘버를 확인하게 된다.
카테고리 할당 단계(300)에서는 사용자 포트의 등록을 조회하고(S320), 아직 등록되지 않았다면 포트 번호와 서비스 속도를 지정하게 된다(S350, S360). 사용자 포트가 등록된 경우에는 단계(S330)에서 서비스 속도를 조회하고, 단계(S340)에서 조회된 서비스 속도에 적합한 카테고리를 할당하게 된다.
단계(S120)는 전송 장치의 데이터의 카테고리가 할당되어있는지 조사하게 되고 카테고리가 할당되었다면 호핑 코드를 할당(S130)하며, 카테고리가 할당되지 않았다면, 단계(S300)으로 이동하여 카테고리 할당을 수행한다.
단계(S220)는 전송 장치의 데이터의 카테고리가 할당되어있는지 조사하게 되고, 카테고리가 할당되었다면 기본 크기와 디멘젼을 할당(S230, S240)하며, 카테고리가 할당되지 않았다면, 단계(S300)으로 이동하여 카테고리 할당을 수행한다.
이하, 차원(디멘젼)과 기본 크기(basis)를 지정하는 알고리즘을 상세히 설명한다.
도 5 에 도시된 시간 신호점 PPM 변조기(610)는 수학식6에서 정의하는 차원과 기본 크기에 따라 신호를 변조한다.
PPM(fx)는 1 차원(dimension) 신호(fx)를 φ 차원 신호로 분해하고, 각각의 차원의 최대 차원값을 기본 크기로하여 차원을 이동한다. 수학식 6은 차원이 φ인 서비스 카테고리 데이터를 나타낸다. 차원이 φ이면 데이터는 φ개의 심볼로 나누어 전송된다.
예를 들어, 8비트로 구성된 fx를 PPM을 통하여 표현하려면 28 = 256 포인트의 펄스위치 변조가 필요하다. 이러한 펄스 포인트를 압축하기 위하여 fx는 2 차원으로 4비트 배열 2개로 분할하여 표시될 수 있다. 4비트 배열은 16 포인트의 펄스위치 변조로 구현된다. 따라서, 256 포인트 PPM을 2개의 16포인트 PPM으로 압축할 수 있다.
예를 들어, fx는 수학식 7 이 나타낼수 있으며, 이를 2 차원으로 나누기 위하여 1개 어레이의 크기를 x4즉, 16chip 으로 지정한다. 따라서, PPM(fx)는 수학식8와 같이 표현될 수 있다.
따라서, 2차원의 프레임(Tb0, Tb1)에서 각각 0101과 0110에 펄스가 배치되어질 것이다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
전술한 구성에 의하여, 본 발명은 UWB 시스템 등 PPM 변조방식을 사용하는 통신 시스템에 있어서, 메인 프레임을 서비스 카테고리별로 차등 분할하고, 서비스 채널의 대역폭이 넓을수록 카테고리 프레임 타임을 더 크게 할당함으로써 시간 자원의 낭비를 방지하고 서비스 품질의 열화를 방지할 수 있다.

Claims (10)

  1. 멀티 서비스를 지원하는 초광대역 신호 송신 시스템에 있어서:
    전송 데이터의 펄스 위치 변조를 수행하는 펄스 위치 변조부와;
    상기 펄스 위치 변조된 데이터를 전송 속도에 따라 상이한 카테고리 프레임으로 프레임화 시키는 카테고리 프레이머와;
    상기 프레임화된 데이터에 기준 펄스를 제공하는 펄스 발생부와;
    상기 기준 펄스가 제공된 데이터를 초광대역 신호로 출력하는 송신기를 포함하는 초광대역 신호 송신 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송 데이터를 미리 정해진 차원과 기본 크기(basis)를 기초로 하여 펄스 위치를 설정하여 상기 펄스 위치 변조부에 제공하는 시간 신호점 변조기를 더 포함하는 초광대역 신호 송신 시스템.
  3. 멀티 서비스를 지원하는 초광대역 신호 수신 시스템에 있어서:
    초광대역 신호를 수신하는 수신기와;
    상기 초광대역 신호와 복수의 신호들간의 상관을 수행함에 의해 신호 검출 및 전송 속도에 따른 카테고리를 식별하는 상관 수신기와;
    상기 상관 수신기로부터 검출된 신호의 카테고리 프레임내의 펄스위치를 검출하는 펄스 위치 검출기와;
    상기 펄스 위치가 검출된 신호를 복호하여 데이터로서 출력하는 복호기를 포함하는 초광대역 신호 수신 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 복조기는 펄스 위치가 검출된 신호의 차원을 조합하여, 상기 신호를 복호하여 데이터로서 출력하는 초광대역 신호 수신 시스템.
  5. 멀티 서비스를 지원하는 초광대역 신호의 전송 방법에 있어서:
    전송 신호를 미리 정해진 크기의 제 1 프레임으로 분할하는 단계와;
    상기 제 1 프레임을 서비스 전송 속도에 비례하는 크기의 제 2 프레임들로 분할하는 단계와;
    상기 제 2 프레임을 사용자 수만큼 균등하게 제 3 프레임으로 분할하는 단계와;
    상기 제 2 프레임에 서비스 전송 속도에 따른 카테고리별로 데이터 용량을 배정하고, 사용자별로 제 3 프레임을 할당한 상기 전송 신호를 펄스 위치 변조하여 전송하는 단계를 포함하는 초광대역 신호 전송 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 3 프레임은, 미리 정해진 기본 크기(basis)를 가진 제 4 프레임을차원의 수만큼 포함하는 초광대역 신호 전송 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 펄스 위치 변조된 전송 신호는 다음의 수학식으로
    - 여기서, sq (k)(t)는 전송 신호이며, v(t)는 임펄스 신호이며, Tf는 제 1 프레임 크기이며, Tq는 제 2 프레임 크기이며, Tc는 제 3 프레임의 크기이며 Tb 는 제 4 프레임의 크기이며, δ는 전송 지연계수이며, φ는 차원수를 나타낸다 - 표현되는 초광대역 신호 전송 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 펄스 위치 변조는 다음의 수학식에 의해
    - 여기서, fx는 1 차원 신호를 나타내며, Tb 는 제 4 프레임의 크기이며, φ는 차원수를 나타낸다 - 변조되는 초광대역 신호 전송 방법.
  9. 멀티 서비스를 지원하는 초광대역 신호 송, 수신 시스템에 있어서:
    송신부는,
    전송 데이터의 펄스 위치 변조를 수행하는 펄스 위치 변조부와;
    상기 펄스 위치 변조된 데이터를 전송 속도에 따라 상이한 카테고리 프레임으로 프레임화 시키는 카테고리 프레이머와;
    상기 프레임화된 데이터에 기준 펄스를 제공하는 펄스 발생부와;
    상기 기준 펄스가 제공된 데이터를 초광대역 신호로 출력하는 송신기를 포함하고,
    수신부는,
    초광대역 신호를 수신하는 수신기와;
    상기 초광대역 신호와 복수의 신호들간의 상관을 수행함에 의해 신호 검출 및 전송속도에 따른 카테고리를 식별하는 상관 수신기와;
    상기 상관 수신기로부터 검출된 신호의 카테고리 프레임내의 펄스위치를 검출하는 펄스 위치 검출기와;
    상기 펄스 위치가 검출된 신호를 복호하여 데이터로서 출력하는 복호기를 포함하는 초광대역 신호 송,수신 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 전송 데이터를 미리 정해진 차원과 기본 크기(basis)를 기초로 하여 데이터 위치를 설정하여 상기 펄스 위치 변조부에 제공하는 시간 신호점 변조기를 더 포함하고,
    상기 복조기는 펄스 위치가 검출된 신호의 차원을 조합하여, 상기 신호를 복호하여 데이터로서 출력하는 초광대역 신호 송, 수신 시스템.
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