KR20140089121A - 무선 통신 장치 및 이의 무선 통신 방법 - Google Patents

무선 통신 장치 및 이의 무선 통신 방법 Download PDF

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KR20140089121A
KR20140089121A KR1020130000953A KR20130000953A KR20140089121A KR 20140089121 A KR20140089121 A KR 20140089121A KR 1020130000953 A KR1020130000953 A KR 1020130000953A KR 20130000953 A KR20130000953 A KR 20130000953A KR 20140089121 A KR20140089121 A KR 20140089121A
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이성철
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엘지이노텍 주식회사
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices
    • H04W88/06—Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals

Abstract

본 발명은 복수의 주파수 대역을 지원하는 무선 통신 장치에 있어서, 하나의 송신단 및 하나의 수신단을 포함하는 통신 모듈, 그리고 상기 통신 모듈의 송신 신호 또는 수신 신호의 주파수 대역을 변환하여 안테나와 연결하는 전환부를 포함하는 무선 통신 장치를 제공한다. 따라서, 듀얼 밴드를 지원하는 무선 통신 장치에서 무선 패스에 가변 밴드 패스 필터를 구현하여 무선 패스를 4개에서 2개로 줄임으로 제품 디자인 및 칩 디자인이 용이하다. 또한 듀얼 밴드를 지원하면서 패스를 2개로 줄임으로 제품이 소형화를 구현할 수 있다.

Description

무선 통신 장치 및 이의 무선 통신 방법{APPARATUS AND METHOD FOR WIRELESS COMMUNICATION}
실시예는 무선 통신 장치에 관한 것으로, 특히 다양한 주파수 대역으로 송수신 가능한 통신 장치에 대한 것이다.
최근 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee) 등과 같은 무선 구간의 커버리지가 비교적 짧고, 이동성을 고려한 무선 랜 프로토콜들이 개발되었다. 상기 무선 랜 프로토콜들은 AP(Access Point)를 통하여 유선 네트워크에 접속이 가능하도록 다양한 기술적 규격을 정의하고 있다. 이러한 상기 무선 랜 프로토콜은 2.4GHz 대역을 사용하는 802.11b, 802.11g와 5GHz 대역을 사용하는 802.11a가 있다. 상기 무선 랜 프로토콜은 다수의 채널을 이용하여 통신을 수행하도록 하고 있다. 예를 들면, 상기 2.4 GHz 대역을 사용하는 802.11b와 802.11g 무선 랜 프로토콜은 14개의 채널을 포함하고 있다.
한편, 통신 기술의 발전과 더불어 와이파이(WiFi) 등과 같은 무선 랜을 포함하는 휴대 단말기가 증가하고 있다. 이러한 휴대 단말기는 무선으로 AP(Access Point)와 통신 채널을 형성하고, 상기 AP를 통해서 인터넷 서비스를 이용할 수 있다.
도 1은 종래의 무선 통신 장치를 도시한 것이다.
도 1을 참고하면, 종래의 무선 통신 장치(10)는 무선통신칩(5)과 안테나(6)와 연결되는 선택부(4)를 포함한다.
상기 무선 통신 장치(10)가 2.4GHz 및 5GHz의 듀얼모드를 지원하는 경우, 상기 무선통신칩(5)은 2.4 GHz 처리부(2), 5 GHz 처리부(3) 및 제어부(1)를 포함한다.
2.4 GHz처리부(2) 및 5 GHz 처리부(3)는 선택부(4)로부터 수신되는 해당 대역의 신호를 송수신하여 신호처리를 수행하고 제어부(1)로 전달한다.
제어부(1)는 선택부(4)를 제어하여 송신 또는 수신의 동작 제어 및 각각의 대역에 따른 선택 제어를 수행할 수 있다.
이러한 종래의 무선 통신 장치(10)는 각 대역에 따라 신호를 처리하는 선택부(4) 및 두 개의 신호처리부를 포함한다.
따라서, 4개의 신호 패쓰(path)가 형성되므로 제품 디자인 및 칩 디자인에 어려움이 있다. 또한 제품이 소형화되면서 사이즈의 제약 등으로 협소한 공간에 4개의 패쓰를 형성하는데 어려움이 있다.
실시예는 새로운 구조를 가지는 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법을 제공한다.
실시예는 복수의 주파수 대역을 지원하는 무선 통신 장치에 있어서, 하나의 송신단 및 하나의 수신단을 포함하는 통신 모듈, 그리고 상기 통신 모듈의 송신 신호 또는 수신 신호의 주파수 대역을 변환하여 안테나와 연결하는 전환부를 포함하는 무선 통신 장치를 제공한다.
한편, 실시예는 복수의 주파수 대역을 지원하는 무선 통신 방법에 있어서, 송신 데이터를 무선 송신 신호로 변환하는 단계, 그리고 상기 변환된 신호를 신호가 밀집되지 안은 대역을 선택하고 선택한 상기 대역으로 전송하는 단계를 포함하는 무선 통신 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 듀얼 밴드를 지원하는 무선 통신 장치에서 무선 패스에 가변 밴드 패스 필터를 구현하여 무선 패스를 4개에서 2개로 줄임으로 제품 디자인 및 칩 디자인이 용이하다. 또한 듀얼 밴드를 지원하면서 패스를 2개로 줄임으로 제품이 소형화를 구현할 수 있다.
도 1은 종래의 무선 통신 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 구성도이다.
도 3은 전환부 및 스위치부의 상세 구성도이다.
도 4는 도 3의 전환부의 출력 파형도이다.
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.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명과 관련된 무선 통신 장치에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
또한, 상기 무선 통신 장치(100)는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등의 이동 단말기를 포함할 수 있다.
그러나, 본 발명의 실시 예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크톱 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수 있음을 본 기술 분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
이하에서는 도 2 내지 도 4를 참고하여 본 발명의 무선 통신 장치(100)를 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치(100)의 구성도이고, 도 3은 전환부(60) 및 스위치부(40)의 상세 구성도이며, 도 4는 도 3의 전환부(60)의 출력 파형도이다.
상기 무선 통신 장치(100)는 통신 모듈(50), 전환부(60) 및 스위치부(40)를 포함한다.
도 2에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 무선 통신장치(100)가 구현될 수도 있다.
통신 모듈(50)은 복수의 집적칩을 포함하는 칩보드로 구성될 수 있으며, 각각의 집적칩은 모듈부(20), 제어부(10) 및 신호 처리부(30)를 각각 구현할 수 있다.
모듈부(20)는 상기 무선 통신 장치(100)에서 주모듈의 기능을 수행하는 것으로, 바람직하게는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등의 이동 단말기 등의 메인칩을 포함할 수 있다.
상기 신호 처리부(30)는 상기 모듈부(20)가 무선 통신네트워크를 통하여 외부로 송신하는 송신데이터를 수신하여, 부호화 및 코딩을 수행하여 해당 대역에 맞추어 무선 신호로 변환하여 출력한다.
또한 상기 신호 처리부(30)는 안테나(55)를 통하여 수신되는 수신 신호를 디모듈 및 복호화하여 모듈부(20)가 판독 가능하도록 기저 데이터로 변환하여 전달한다.
상기 신호 처리부(30)는 WIFI 망을 통하여 무선 신호를 송수신할 수 있으며, 이때 적용되는 대역은 2.4GHz 및 5GHz로, 상기 신호 처리부(30)가 듀얼모드를 지원할 수 있다.
상기 신호 처리부(30)는 각각의 대역에 따라 서로 다른 송수신단을 포함하지 않고, 하나의 송신단과 하나의 수신단을 포함한다.
즉, 하나의 송신단을 통하여 전송될 전송 신호를 생성하여 출력하고, 하나의 수신단을 통하여 수신된 수신 신호를 변환한다.
따라서 신호 처리부(30)는 도 3과 같이 2개의 신호 패쓰, 즉 수신 패쓰 및 송신 패쓰만을 가진다.
즉, 상기 스위치부(40)는 제어부(10)에 따라 제어되어 신호 처리부(30)와 전환부(60)의 동작에 따라 수신신호 또는 송신신호를 판단하여 해당 신호에 따라 신호 처리부(30)와 전환부(60)를 연결한다.
이러한 스위치부(40)는 도 3과 같이 전환부(60)와 신호 처리부(30)의 두 개의 신호 패쓰 사이를 연결하는 스위칭 소자를 포함할 수 있다.
상기 전환부(60)는 안테나(55)와 연결되어 있으며, 수신되는 신호 및 송신되는 신호를 선택되는 대역에 따라 대역 변환하여 출력한다.
상기 제어부(10)는 대역폭 및 신호 수신 또는 송신 종류에 따라 전환부(60) 및 스위치부(40)를 제어한다.
이하에서는 도 3 및 도 4를 참고하여, 무선 통신 장치(100)의 동작을 설명한다.
상기 전환부(60)는 도 3과 같이 가변형 밴드 패스 필터를 포함한다.
즉, 전환부(60)는 가변형 커패시터(Cvar) 및 인덕터(L)를 포함한다.
상기 가변형 커패시터(Cvar) 및 인덕터(L)는 안테나(55)의 출력단과 접지 사이에 병렬로 연결되어 있다.
상기 제어부(10)는 저항(R)에 의해 상기 커패시터(Cvar)와 연결되어 출력되는 전압에 따라 상기 커패시터(Cvar)의 전압을 가변하여 가변형 밴드 패스 필터의 중심 주파수를 변환한다.
이때, 가변형 밴드 패스 필터의 대역폭은 동일할 수 있다.
즉, 가변하는 중심 주파수를 2.4GHz 또는 5GHz로 설정할 수 있으며, 상기 중심주파수를 중심으로 소정 폭의 대역 안을 충족하는 신호만을 통과시킨다.
상기 전환부(60)는 가변된 커패시터(Cvar)의 용량에 따라 필터링되는 대역이 설정되며 설정된 대역에 따라 안테나(55)의 출력 중 상기 설정된 대역의 신호만을 선택적으로 출력한다.
이때, 전환부(60)는 커패시터(Cvar)의 용량에 따라 도 4와 같이 2.4GHz 또는 5GHz의 대역의 신호를 출력하는 필터로 구현될 수 있다.
상기 전환부(60)에 의해 필터링되어 해당 대역만의 신호를 가지는 송신 또는 수신 신호는 상기 스위치부(40)에 의해 신호 처리부(30)의 송신단 또는 수신단에 연결된다.
즉, 상기 제어부(10)는 상기 안테나(55)에 수신되는 신호의 대역을 읽어 상기 전환부(60)의 필터링 대역을 설정하고, 상기 필터링된 신호를 상기 신호 처리부(30)의 수신단에 인가되도록 스위치부(40)를 제어한다.
또한, 상기 제어부(10)는 상기 신호 처리부(30)의 송신단에서 출력되는 신호를 스위치부(40)를 통하여 전환부(60)에 전달하고, 2.4GHz 또는 5GHz 대역 중 신호가 밀집되지 않은 채널을 선택하여 해당 대역으로 필터의 대역을 설정하여 송신 신호의 대역을 결정하여 안테나(55)를 통해 전송한다.
이와 같이 2개의 대역을 이용하는 듀얼 모드를 지원하면서도 송신단 및 수신단을 하나로 적용할 수 있어 경제적이며, 모듈의 소형화 및 디자인 설계의 용이성이 확보된다.
이상에서 본 발명의 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.
통신 모듈 50 스위치부 40
전환부 60 모듈부 20
신호 처리부 30 제어부 10
안테나 55 무선 통신 장치 100

Claims (15)

  1. 복수의 주파수 대역을 지원하는 무선 통신 장치에 있어서,
    하나의 송신단 및 하나의 수신단을 포함하는 통신 모듈, 그리고
    상기 통신 모듈의 송신 신호 또는 수신 신호의 주파수 대역을 변환하여 안테나와 연결하는 전환부
    를 포함하는 무선 통신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전환부는 상기 안테나의 입출력단과 연결되어 상기 복수의 주파수 대역 중 하나의 대역을 선택하여 선택된 대역의 신호만을 필터링하도록 중심 주파수를 전환하는 가변형 밴드 패스 필터를 포함하는 무선 통신 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전환부는 상기 안테나의 입출력단과 연결되는 인덕터, 그리고
    상기 인덕터와 병렬 연결되어 있는 커패시터를 포함하는
    무선 통신 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 커패시터는 가변형 커패시터인 무선 통신 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 무선 통신 장치는
    상기 전환부와 상기 통신 모듈 사이에 상기 전환부와 상기 통신 모듈의 출력단 또는 입력단을 선택적으로 연결하는 스위치부를 더 포함하는 무선 통신 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 통신 모듈은
    상기 수신단 및 송신단을 포함하는 신호처리부, 그리고
    상기 스위치부 및 상기 전환부의 상기 커패시터를 제어하는 제어부
    를 포함하는 무선 통신 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 무선 통신 장치는 WIFI를 통해 신호를 송수신하는 무선 통신 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 전환부의 상기 중심 주파수는 2.4GHz 또는 5GHz 로 변환되는 무선 통신 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 커패시터와 저항을 통하여 연결되어 있는 무선 통신 장치.
  10. 복수의 주파수 대역을 지원하는 무선 통신 방법에 있어서,
    송신 데이터를 무선 송신 신호로 변환하는 단계, 그리고
    상기 변환된 신호를 신호가 밀집되지 안은 대역을 선택하고 선택한 상기 대역으로 전송하는 단계
    를 포함하는 무선 통신 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 대역을 선택하는 단계는,
    상기 복수의 주파수 대역 중 하나의 대역을 선택하여 선택된 대역의 신호만을 필터링하도록 중심 주파수를 전환하여 필터링하는 무선 통신 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 필터링은 상기 안테나의 입출력단과 연결되는 인덕터, 그리고
    상기 인덕터와 병렬 연결되어 있는 커패시터를 포함하는 가변형 밴드패스필터에 의해 진행하는 무선 통신 방법.
  13. 제14항에 있어서,
    상기 커패시터는 가변형 커패시터인 무선 통신 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 무선 통신 방법은 WIFI를 통해 신호를 송수신하는 무선 통신 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 중심 주파수는 2.4GHz 또는 5GHz 로 변환하는 무선 통신 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2016036147A1 (en) * 2014-09-02 2016-03-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Communication channel management method and electronic device supporting the same
CN105764158A (zh) * 2016-02-04 2016-07-13 腾讯科技（深圳）有限公司 数据通信方法及装置
CN112203365A (zh) * 2020-09-29 2021-01-08 博流智能科技（南京）有限公司 基于双天线的无线多模芯片

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