KR20080108256A - 다이버시티 수신장치 및 다이버시티 수신방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는 이동속도에 의존하지 않고 다이버시티 수신이 가능하고 또한 수신성능과 소비전류의 양립을 도모할 수 있는 다이버시티 수신장치 및 다이버시티 수신방법을 제공하는 것이다. 비트 에러율 산출부(107)는 복조부(106)의 복조결과로부터 에러율을 산출하고 절환빈도 산출부(108)는 비트 에러율 산출부(107)에서 산출된 비트 에러율에 따라 다이버시티 수신의 기동, 정지를 교대로 절환하는 빈도인 절환빈도를 산출하고 절환제어부(105)는 절환빈도 산출부(108)에서 산출된 절환빈도에 따라 2개의 수신부(103,104)의 쌍방을 선택하는 절환과 어느 한쪽을 선택하는 절환을 행하고 2개의 수신부(103,104) 중 2개를 선택하는 경우에는 각각의 출력신호를 합성하여 출력한다.

다이버시티, 수신, 안테나

Description

다이버시티 수신장치 및 다이버시티 수신방법{DIVERSITY RECEIVER APPARATUS AND DIVERSITY RECEPTION METHOD}

본 발명은 다이버시티 수신장치 및 다이버시티 수신방법에 관한 것이다.

종래, 복수의 수신 브랜치를 구비하여 수신품질의 향상을 도모한 다이버시티 수신장치가 제안되어 있다(예를 들면, 특개2004-320528호 공보). 종래의 다이버시티 수신장치는 예를 들면 도 8에 도시한 바와 같이 CNR(Carrier to Noise Ratio) 측정부(1)에서 2개의 안테나(2,3)로 포착한 무선신호 각각에 대하여 신호와 잡음의 전력비인 CNR을 측정하고 그 결과에 기초하여 수신부(4)가 다이버시티 수신 또는 싱글 수신을 행한다. 다이버시티 수신시에는 2개의 안테나(2,3)로부터의 무선신호를 합성하여 출력하고, 싱글 수신시에는 2개의 안테나(2,3) 중 CNR 값이 큰 쪽을 사용하여 그 안테나로부터의 무선신호를 출력한다. 또한, 다이버시티 수신을 행할지 싱글 수신을 행할지의 판단요소로서 CNR 외에 페이딩 피치 등이 이용된다. 다이버시티 수신에서는 수신감도가 얻어지지만 소비전력이 크고, 싱글 수신에서는 소비전류가 작지만 충분한 수신감도가 얻어지지 않기 때문에, 상황에 따라 적절히 절환할 필요가 있다.

그러나, 종래의 다이버시티 수신장치는 다이버시티의 제어에 이용하는 CNR이 이동속도에 의존하고 검출오차를 갖기 때문에 다이버시티 제어가 복잡해진다. 도 9는 다이버시티 수신시와 싱글 수신시에서의 이동속도의 차이에 의한 비트 에러율(BER:Bit Error Rate)의 변화를 나타낸 도면이다. 이 도면에 도시한 바와 같이, 다이버시티 수신시도 싱글 수신시도 모두 이동속도가 빠를수록 비트 에러율이 커지고, 이동속도마다 절환 조건이 다르다. 도 10은 이동속도의 차이에 의한 CNR 검출값의 변화를 나타낸 도면이다. 이 도면에 도시한 바와 같이, 이동속도가 빠를수록 검출오차가 커진다.

또한, 종래의 다이버시티 수신장치는 다이버시티 수신과 싱글 수신과의 절환 판정을 소정의 임계값을 기초로 행하도록 하고 있으며, 이 임계값의 설정여하에서는 싱글 수신으로도 충분함에도 불구하고 다이버시티 수신을 행하는 일도 있어 성(省) 전력화를 진행하는데 충분할 수 없었다. 즉, 수신성능과 소비전류의 양립이 도모되지 않았다. 또한, 휴대전화 등의 휴대하는 통신기기에서는 수신성능도 물론이거니와 소형화된 배터리를 사용하는 관계로 소비전류의 삭감이 필요하다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 이동속도에 의존하지 않고 다이버시티 수신이 가능하고 또한 수신성능과 소비전류의 양립을 도모할 수 있는 다이버시티 수신장치 및 다이버시티 수신방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적은 하기 구성 및 방법에 의해 달성된다.

본 발명의 다이버시티 수신장치는 무선신호를 수신하는 복수의 안테나; 상기 복수의 안테나 각각이 포착한 무선신호를 각각 수신하는 복수의 수신부; 다이버시티 수신의 기동, 정지를 교대로 절환하는 절환빈도에 따라 상기 복수의 수신부의 모두를 선택하는 절환과 어느 하나를 선택하는 절환을 행하고 상기 복수의 수신부의 모두를 선택하는 경우에는 각각의 출력신호를 합성하여 출력하는 절환제어부; 상기 절환제어부에서 선택된 상기 복수의 수신부의 모두 또는 1개의 출력신호를 복조하는 복조부; 상기 복조부의 복조결과로부터 비트 에러율을 산출하는 비트 에러율 산출부; 및 상기 비트 에러율 산출부에서 산출된 비트 에러율에 따라 상기 절환빈도를 산출하는 절환빈도 산출부를 구비하고, 상기 절환제어부는 상기 절환빈도 산출부에서 산출된 상기 절환빈도에 따라 다이버시티 수신을 행하기 위한 절환 제어를 행한다.

상기 절환빈도 산출부는 구형파 발생부를 구비하며, 비트 에러율에 따라 상기 절환빈도를 산출하고 그 결과에 따른 펄스폭의 구형파를 발생하고, 상기 절환제어부는 상기 절환빈도 산출부에서 산출된 상기 절환빈도에 따른 펄스폭의 구형파가 입력되는 동안 다이버시티 수신을 행하기 위한 절환 제어를 행한다.

상기 절환빈도 산출부는 비트 에러율이 소정의 임계값보다 낮은 경우에 상기 절환빈도를 낮추고, 높은 경우에는 절환빈도를 높인다.

상기 절환빈도 산출부는 난수 발생부를 구비하고, 상기 난수 발생부가 발생한 난수에 따라 다이버시티 수신의 기동 및 상기 절환빈도를 산출하고, 상기 절환제어부는 상기 절환빈도 산출부에서 산출된 다이버시티 수신의 기동 및 절환빈도에 따라 절환제어를 행한다.

본 발명의 다이버시티 수신방법은 무선신호를 수신하는 복수의 안테나와, 상기 복수의 안테나 각각이 포착한 무선신호를 각각 수신하는 복수의 수신부를 이용하여 다이버시티 수신을 행하는 다이버시티 수신방법에 있어서, 상기 복수의 수신부의 전부 또는 1개의 출력신호를 복조한 결과로부터 비트 에러율을 산출하는 단계; 산출한 비트 에러율에 따라 다이버시티 수신의 기동, 정지를 교대로 절환하는 절환빈도를 산출하는 단계; 및 산출한 상기 절환빈도에 따라 상기 복수의 수신부의 모두를 선택하는 절환과 어느 하나를 선택하는 절환을 행하고 상기 복수의 수신부의 모두를 선택하는 경우에는 각각의 출력신호를 합성하여 출력하는 단계를 구비한다.

본 발명의 다이버시티 수신장치는 다이버시티 수신의 기동, 정지를 교대로 절환하는 절환빈도를 가변하기 때문에 수신성능과 소비전류의 양립을 도모할 수 있다. 또한, 비트 에러율이 소정의 임계값 이하로 되도록 절환빈도를 제어하기 때문에 CNR 등의 이동속도에 의존한 파라미터를 이용하지 않고 목표특성을 만족하도록 다이버시티 동작을 제어할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다이버시티 수신장치의 개략 구성을 나타낸 블록도.

도 2는 도 1의 실시예에 따른 다이버시티 수신장치에서의 절환빈도의 제어를 설명하기 위한 도면.

도 3은 도 1의 실시예에 따른 다이버시티 수신장치에서의 절환빈도의 제어를 설명하기 위한 도면.

도 4는 도 1의 실시예에 따른 다이버시티 수신장치에서의 절환빈도의 제어를 설명하기 위한 도면.

도 5는 도 1의 실시예에 따른 다이버시티 수신장치에서의 절환빈도의 제어동작을 설명하기 위한 흐름도.

도 6은 도 1의 실시예에 따른 다이버시티 수신장치에서의 절환빈도의 제어동작의 응용예를 설명하기 위한 흐름도.

도 7은 도 1의 실시예에 따른 다이버시티 수신장치에서의 절환빈도의 제어의 응용예를 설명하기 위한 도면.

도 8은 종래의 다이버시티 수신장치의 개략구성을 나타낸 블록도.

도 9는 종래의 다이버시티 수신장치에서의 문제점을 설명하기 위한 도면.

도 10은 종래의 다이버시티 수신장치에서의 문제점을 설명하기 위한 도면.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

101,102 안테나

103,104 수신부

105 절환제어부

106 복조부

107 비트 에러율 산출부

108 절환빈도 산출부

이하, 본 발명을 실시하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다이버시티 수신장치의 개략 구성을 나타낸 블록도이다. 도 1에서, 본 실시예의 다이버시티 수신장치는 예를 들면 지상 디지털 방송을 수신가능한 것으로, 무선신호를 포착하는 안테나(101,102)와, 안테나(101)로 포착한 무선신호를 수신하는 수신부(103)와, 안테나(102)로 포착한 무선신호를 수신하는 수신부(104)와, 수신부(103) 및 수신부(104)의 쌍방을 선택하는 절환과 수신부(103) 또는 수신부(104) 중 어느 한쪽을 선택하는 절환을 행하는 절환제어부(105)와, 절환제어부(105)에서의 절환 결과의 출력으로부터 베이스밴드 신호를 복조하는 복조부(106)와, 복조부(106)에서 복조된 베이스밴드 신호에서 비트 에러율(BER)을 산출하는 비트 에러율 산출부(107)와, 비트 에러율 산출부(107)에서 산출된 비트 에러율에 따라 다이버시티 수신의 기동, 정지를 교대로 절환하는 빈도, 즉 절환빈도(또는 기동율이라고도 함)를 산출하고, 그 산출결과를 절환제어부(105)에 입력하는 절환빈도 산출부(108)를 구비하여 구성된다.

절환빈도 산출부(108)는 구형파 발생기(도시 생략)를 구비하고 있고, 비트 에러율에 따라 절환빈도를 산출하고, 그 결과에 따른 펄스폭의 구형파를 발생한다. 도 2는 절환빈도 산출부(108)에서 발생하는 구형파의 일예로서, (a)절환빈도 25%의 구형파와, (b)절환빈도 50%의 구형파와, (c)절환빈도 75%의 구형파를 나타내고 있다. 절환빈도 25%란 상시 다이버시티 수신을 행하는 경우, 즉 절환빈도 100%에 대하여 그 1/4만 다이버시티 수신을 행하고 나머지 3/4은 싱글 수신을 행하는 것을 의미한다. 마찬가지로, 절환빈도 50%란 상기 다이버시티 수신을 행하는 경우, 즉 절환빈도 100%에 대하여 그 1/2만 다이버시티 수신을 행하고 나머지 1/2은 싱글 수신을 행하는 것을 의미한다. 마찬가지로, 절환빈도 75%란 상시 다이버시티 수신을 행하는 경우, 즉 절환빈도 100%에 대하여 그 3/4만 다이버시티 수신을 행하고 나머지 1/4은 싱글 수신을 행하는 것을 의미한다.

절환제어부(105)는 절환빈도 산출부(108)에서 산출된 절환빈도에 따른 펄스폭의 구형파가 입력되는 동안 다이버시티 수신을 행한다. 구형파는 비트 에러율이 변하지 않는 한 동일한 펄스폭으로 반복 출력된다. 다이버시티 수신시에는 수신부(103) 및 수신부(104)의 각 출력을 합성하여 출력한다.

도 3은 비트 에러율과 다이버시티 수신의 절환빈도의 관계를 나타낸 도면이다. 이 도면에 도시한 바와 같이, 비트 에러율이 소정의 임계값 Th를 넘는 경우에 절환빈도를 바꾼다. 절환빈도는 0~100%에서 가변가능하며, 비트 에러율이 소정의 임계값 Th를 넘으면 절환빈도가 올라가고 다이버시티 수신을 개시한다. 이 경우, 싱글 동작을 기본으로 하여 비트 에러율이 소정의 임계값 Th을 넘으면 다이버시티 수신동작을 개시하고 비트 에러율이 임계값 Th을 넘는 동안 비트 에러율에 따라 절환빈도가 변화한다.

도 4는 절환빈도의 가변제어를 나타낸 도면이다. 이 도면에서, CV1은 절환빈도 100%로 한 경우의 CNR과 비트 에러율과의 관계를 나타낸 특성이다. CV2는 절환빈도 0%로 한 경우의 CNR과 비트 에러율과의 관계를 나타낸 특성이다. CV3는 절환빈도 50%로 한 경우의 CNR과 비트 에러율과의 관계를 나타낸 특성이다. 본 실시예에서는 절환빈도를 가변 제어하기 때문에 CV4로 나타낸 제어결과가 되고, 비트 에 러율을 감도점 SP 이하로 억제하도록 하고 있다.

도 5는 본 실시예의 다이버시티 수신장치에서의 절환빈도의 제어를 나타낸 블록도이다. 이 도면에 도시한 바와 같이, 비트 에러율 산출부(107)에서 산출된 비트 에러율이 임계값 Th 보다도 낮은지를 판단하고(단계S10), 낮은 경우에는 다이버시티 수신을 행할 필요가 없이 싱글 수신으로 충분하기 때문에 절환빈도를 낮춘다(단계S11). 이에 대하여, 산출된 비트 에러율이 임계값 Th보다도 높은 경우에는 다이버시티 수신을 행할 필요가 있기 때문에 절환빈도를 높인다(단계S12). 이후 동일하게 단계S10 ~ 단계S12를 반복한다.

이렇게 본 실시예의 다이버시티 수신장치에 따르면, 비트 에러율에 따라 다이버시티 수신의 기동, 정지를 교대로 절환하는 절환빈도를 가변하도록 하였기 때문에 수신성능과 소비전류의 양립을 도모할 수 있다. 또한, 비트 에러율이 소정의 임계값 이하가 되도록 절환빈도를 제어하기 때문에 CNR 등의 이동속도에 의존한 파라미터를 이용하지 않고 목표성능을 만족하도록 다이버시티 동작을 제어할 수 있다.

또한, 상기 실시예에서는 비트 에러율과 비교하는 임계값 Th를 1개만 설정하였지만, 복수 설정하여 각각과 비트 에러율을 비교하도록 하여도 관계없다. 도 6은 임계값 Th를 2개 설정한 경우의 절환빈도의 제어를 나타낸 흐름도이다. 이 경우, 2개의 임계값 Th1과 Th2의 대소 관계는 임계값 Th1 < 임계값 Th2로 되어 있다. 먼저, 비트 에러율 산출부(107)에서 산출된 비트 에러율이 임계값 Th1 보다도 낮은지를 판정하고(단계S20), 낮은 경우에는 다이버시티 수신을 행할 필요가 없고 싱글 수신으로 충분하기 때문에 절환빈도를 낮춘다(단계S21). 이에 대하여, 산출된 비트 에러율이 임계값 Th1 보다도 높은 경우에는 임계값 Th2 보다도 높은지를 판정하고(단계S22), 낮은 경우에는 단계S20으로 돌아가고, 임계값 Th2 보다도 높은 경우에는 다이버시티 수신을 행할 필요가 있기 때문에 절환빈도를 높인다(단계S23). 이후 동일하게 단계S20~단계S23을 반복한다.

또한, 상기 실시예에서는 구형파의 펄스폭으로 절환빈도를 가변시키도록 하였지만, 난수를 기초로 가변시키도록 하여도 무방하다. 즉, 절환빈도 산출부(108)가 난수발생기(도시생략)를 구비하고, 이 난수발생기가 발생한 난수에 따라 다이버시티 수신의 기동 및 절환빈도를 산출하고, 절환제어부(105)가 절환빈도 산출부(108)에서 산출된 다이버시티 수신의 기동 및 절환빈도에 따라 절환제어를 행한다. 도 7은 난수를 이용한 절환빈도의 가변예이다. (a)는 절환빈도 25%, (b)는 절환빈도 50%, (c)는 절환빈도 75%이다. 기동수가 많을수록 다이버시티 기동이 많아진다.

또한, 상기 실시예에서는 안테나(101,102), 수신부(103,104)를 2계통 탑재한 경우에 대하여 설명하였지만, 2계통 이상 탑재한 경우에도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명을 상세히 특정 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않고 다양한 변경이나 수정을 가할 수 있다는 것은 당업자에 의해 자명하다.

본 발명은 수신성능과 소비전류의 양립을 도모할 수 있는 동시에, CNR 등의 이동속도에 의존한 파라미터를 이용하지 않고 목표특성을 만족하도록 다이버시티 동작을 제어할 수 있는 효과를 가지며, 복수의 수신 브랜치를 이용한 다이버시티 수신장치, 특히 지상 디지털 방송을 수신가능한 휴대전화나 카 네비게이션 등으로의 적용이 가능하다.

Claims (5)

1. 무선신호를 수신하는 복수의 안테나;

   상기 복수의 안테나 각각이 포착한 무선신호를 각각 수신하는 복수의 수신부;

   다이버시티 수신의 기동, 정지를 교대로 절환하는 절환빈도에 따라 상기 복수의 수신부의 모두를 선택하는 절환과 어느 하나를 선택하는 절환을 행하고 상기 복수의 수신부의 모두를 선택하는 경우에는 각각의 출력신호를 합성하여 출력하는 절환제어부;

   상기 절환제어부에서 선택된 상기 복수의 수신부의 모두 또는 1개의 출력신호를 복조하는 복조부;

   상기 복조부의 복조결과로부터 비트 에러율을 산출하는 비트 에러율 산출부; 및

   상기 비트 에러율 산출부에서 산출된 비트 에러율에 따라 상기 절환빈도를 산출하는 절환빈도 산출부를 구비하고,

   상기 절환제어부는 상기 절환빈도 산출부에서 산출된 상기 절환빈도에 따라 다이버시티 수신을 행하기 위한 절환 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 다이버시티 수신장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 절환빈도 산출부는 구형파 발생부를 구비하며, 비트 에러율에 따라 상기 절환빈도를 산출하고 그 결과에 따른 펄스폭의 구형파를 발생하고,

   상기 절환제어부는 상기 절환빈도 산출부에서 산출된 상기 절환빈도에 따른 펄스폭의 구형파가 입력되는 동안 다이버시티 수신을 행하기 위한 절환 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 다이버시티 수신장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 절환빈도 산출부는 비트 에러율이 소정의 임계값보다 낮은 경우에 상기 절환빈도를 낮추고, 높은 경우에는 절환빈도를 높이는 것을 특징으로 하는 다이버시티 수신장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 절환빈도 산출부는 난수 발생부를 구비하고, 상기 난수 발생부가 발생한 난수에 따라 다이버시티 수신의 기동 및 상기 절환빈도를 산출하고,

   상기 절환제어부는 상기 절환빈도 산출부에서 산출된 다이버시티 수신의 기동 및 절환빈도에 따라 절환제어를 행하는 것을 특징으로 하는 다이버시티 수신장치.
5. 무선신호를 수신하는 복수의 안테나와, 상기 복수의 안테나 각각이 포착한 무선신호를 각각 수신하는 복수의 수신부를 이용하여 다이버시티 수신을 행하는 다 이버시티 수신방법에 있어서,

   상기 복수의 수신부의 전부 또는 1개의 출력신호를 복조한 결과로부터 비트 에러율을 산출하는 단계;

   산출한 비트 에러율에 따라 다이버시티 수신의 기동, 정지를 교대로 절환하는 절환빈도를 산출하는 단계; 및

   산출한 상기 절환빈도에 따라 상기 복수의 수신부의 모두를 선택하는 절환과 어느 하나를 선택하는 절환을 행하고 상기 복수의 수신부의 모두를 선택하는 경우에는 각각의 출력신호를 합성하여 출력하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 다이버시티 수신방법.

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